LED封裝材料關于耐候性的考慮

過去LED最常用的封裝材料是環氧樹脂(epoxy)，環氧樹脂封裝制程相對簡單、成本低，因此目前在LED封裝材料的市場占有率高，但是缺點是耐沖擊損傷能力低，韌性差且耐熱性小于170oC，老化后會因苯環成份逐漸變黃，進而影響光亮顏色，尤其波長愈低時老化愈快，特別是部分白光型發光二極管使用近紫外線(Near ultraviolet)發光，與其他可見光相比其波長又更低，老化更快。因此，為因應大功率LED產生的熱能造成的老化問題，在封裝材料的選擇應考慮耐熱性較高的silicone做為封裝材料。

用silicone取代環氧樹脂有較高的流明保持率(Transmittance，透光率、穿透率，以百分比單位表示)，如美國Lumileds公司的Luxeon系列LED即是改采silicone封膠，其他業者也都有silicone封膠方案，如邁圖(Momentive)公司的InvisiSi1，東麗.道康寧(Dow Coring Toray)，日本信越化學的KER-2500AB等也都是LED的silicone封裝方案。

silicone除了對波長范疇在300~350nm的低波長有較佳的抗受性、較不易老化外，此外，silicone光透率、折射率、耐熱性都比環氧樹脂理想。目前silicone光折射率可達1.4~1.5之間，未來折射率往1.6以上為silicone開發目標。

silicone為高功率LED及LED背光電視光源的封裝解決方案，silicone封裝適用各類封裝形式，不過仍需依封裝體的尺寸，功率來選擇較適合的材料。因甲基系silicone長時間使用耐熱性可達200 oC，相較于環氧樹脂耐UV、耐候性，甚至使用壽命都較占優勢。至于LED背光源封裝需要透濕透氧率較低的材料，也都是眾silicone廠商搶進的開發應用。唯當前問題是價格成本較高，且在與鍍銀層、PPA、陶瓷基板封裝后的高溫高濕試驗下，silicone的接著性仍未盡理想，解決之道無非是改善silicone與被接著體的接著性及匹配性，再配合延長烘烤時間，以改善目前接著性問題。

業內人士表示：目前價格成本問題為業者采用silicone封裝最大的考慮，但因silicone具有出色的耐熱性、耐季節性、耐UV、電絕緣性、化學安定性、離型性等等諸多理由，一定可以漸漸取代環氧樹脂成為LED封裝材料的主秀，待市場的經濟規模達到數十數百噸以上用量時，價格將可望有較大空間，預估在背光源及照明市場滲透率提高下，將有機會發生。