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1.4 纳米填料表面改性方法 7
1.4.1 纳米粒子物理改性 7
1.4.2 纳米粒子化学改性 8
1.5 课题研究目的及意义 9
2 实验部分 11
2.1 实验原料 11
2.2 主要仪器和设备 11
2.3 制备步骤 12
2.3.1 纳米氧化物表面改性 12
2.3.2 苯基硅橡胶纳米复合材料的制备 12
2.4 性能测试 12
2.4.1 红外表征 12
2.4.2 热失重分析 12
2.4.3 拉伸强度测定 13
2.4.4 体积电阻率测定 13
2.4.5 介电常数测定 13
2.4.6 热导率测定 13
3 实验结果与讨论 14
3.1 纳米氧化物表面改性分析 14
3.1.1 红外表征 14
3.1.2 TG测试 15
3.2 复合材料力学性能 16
3.3 复合材料电学性能 17
3.3.1 体积电阻率 18
3.3.2 介电常数 19
3.4 复合材料热学性能 20
4 结论 22
致谢 23
参考文献 24
绪论
LED封装材料概述
LED是由芯片、金属线、支架、导电胶、封装材料等组成，其中的封装材料主要起到密封和保护芯片正常工作，避免其受到周围环境中湿度与温度的影响：固定和支持导线防止电子组件受到机械振动、冲击产生破损而造成组件参数的变化：降低LED芯片与空气之间折射率的差距以增加光输出及有效地将内部产生的热排出等作用。因此，对封装材料来说，其要具有优良的密封性、透光性、粘结性、介电性能和机械性能。
目前所使用的封装材料包括环氧树脂、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃、有机硅等高透明性材料，其中聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和玻璃用作外层透镜材料，环氧和有机硅作为主要封装亦可作透镜。随着LED的亮度和功率的不断提高以及白光LED的发展，对LED的封装材料亦提出更高的要求，比如更高折光指数、高透光率、高导热性、耐紫外光和热老化能力及低的热膨胀系数、离子含量和应力等。与环氧树脂相比，有机硅材料则具有良好的透明性、耐高低温性、耐候性、绝缘性及强的疏水性等，使其成为LED封装材料的理想选择，同时也受到国内外研究者的关注[1]。
1.1.1 环氧树脂封装材料
环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物。由于其分子结构中含有活泼的环氧基团，能与胺、酸酐、咪唑、酚醛树脂等发生交联反应，形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。这种聚合物结构中含有大量的羟基、醚键、氨基等极性基团，从而赋予材料许多优异的性能，比如优良的粘着性、机械性、绝缘性、耐腐蚀性和低收缩性，且成本比较低、配方灵活多变、易成型生产效率高等，使其广泛地应用于电子器件、集成电路和LED的封装[2]。
双酚A型环氧树脂因原料易得、成本低、产量大、用途广，被称为通用型环氧树脂，占环氧树脂总用量的90％。该类树脂具有良好的黏接性、耐腐蚀性、介电性能和成型性。但是，由于苯基和羟基的存在亦使得材料的耐热性和韧性不高，耐湿热性和耐候性比较差，容易发生黄变导致光衰，直接影响LED器件的使用寿命。另外，由于纯环氧树脂具有高的交联结构，因而存在质脆、易疲劳、耐热性不够好、抗冲击韧性差等缺点。因此，需要对其做进一步的改性才能保证封装器件的可靠性及满足多样化的LED封装要求[3]。
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