Hermetyzacja modułów LED

Diody LED to wrażliwe układy elektroniczne wymagające zabezpieczania przed wilgocią, temperaturą, wstrząsami i innymi niekorzystnymi czynnikami środowiska. Ochrona ta jest stosowana na poziomach MIKRO i MAKRO.


Poziom MIKRO (w obudowie diody LED)

Na tym poziomie stosuje się przeźroczyste silikonowe żele i elastomery, które tworzą ochronną otoczkę każdego chipa. Oprócz funkcji ochronnej, materiały silikonowe o wysokim współczynniku załamania światła RI- 1,38 -1,41 mogą poprawić jakość światła, zwiększając sprawność ekstrakcji światła z diody i ogólną sprawność diody LED. Silikony stosowane do tej aplikacji w odróżnieniu od żywic epoksydowych, poliuretanowych czy akrylowych wytrzymują temperaturę do 260 oC. Połączenia kablowe między PCB a diodą są bardzo delikatne i narażone na naprężenia wywołane zmianami temperatury, dlatego istotne jest aby stosowana żywica była elastyczna i miała wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej (CTE), co materiały silikonowe są w stanie zapewnić znacznie lepiej niż pozostałe typy żywic.
Poziom MAKRO (w obudowie urządzenia)

Wiele urządzeń, w których montuje się LED’y wymaga dodatkowego zabezpieczenia całego urządzenia, materiałem tym mogą być:

  • Transparentne zalewy, żele silikonowe
  • Żywice poliuretanowe
  • Żywice akrylowe utwardzane światłem UV


Wszystkie zewnętrzne urządzenia jak telebimy, ekrany, reklamy i oznakowania świetlne wymagają zabezpieczenia przed wilgocią. Lampy samochodowe, lotnicze instalacje sygnalizacyjne narażone na wibracje muszą być zabezpieczone przed uszkodzeniami mechanicznymi. W wielu instalacjach konieczne jest zastosowanie materiału termoprzewodzącego, który odprowadza ciepło z diody do radiatora.

Transparentne silikonowe elastomery i żele firmy ACC Silicones zapewniają:

  • Odporność na żółknięcie pod wpływem światła i temperatury, materiały nawet z 40 letnim okresem gwarancji na odbarwienie
  • Doskonałą przejrzystość 
  • Elastyczność, odporność na zmiany temperatury . od -55 oC do 260 oC
  • Wysoki współczynnik załamania światła RI- 1,38 -1,41
  • Zalewy QSil216, QSil218, QLE1102, nie tworzą chemicznych połączeń ze substratami, aby to poprawić należy zastosować Primer no3. QSli222, QSil229 – utwardzają się tylko w wysokiej temperaturze i dają mocne połączenia, dobrą adhezję bez primera mają również żele.



Zalewy I żele ACC Silicones - przykładowe aplikacje w aplikacjach LED :

QSil216, QLE1102 - hermetyzacja modułów LED w listwach, lampach LED montowanych na zewnątrz
QSil216 – lampy LED samochodowe
QSil 222 – soczewki diód LED( poziom MIKRO) 

ACC Silicones products for LED


Żywice poliuretanowe
Żywice poliuretanowe stanowią dobre uzupełnienie zalew silikonowych w zakresie zabezpieczania modułów LED w trudnych warunkach środowiskowych. Trzeba pamiętać o tym, że poliuretany mają niższy zakres temperaturowy do 120 oC, zaletą poliuretanów jest doskonała przyczepność bez stosowania primera do większości substratów. Firma Robnor Resins  oferuje szeroką gamę dwuskładnikowych dedykowanych do zabezpieczania modułów LED żywic poliuretanowych łatwych w mieszaniu i przetwarzaniu. Charakteryzują się długoterminową stabilnością na odbarwienia pod wpływem promieni UV, odpornością na zadrapania i są nietoksyczne.


Żywice poliuretanowe Robnor Resins - przykładowe aplikacje w aplikacjach LED :

EL420LV, LVS – zabezpieczanie modułów LED w oświetleniu morskim- lampy podwodne EL420LV Ocean LED application
El420OF - zabezpieczanie modułów LED w listwach
EL420HD – zabezpieczanie modułów LED w oświetleniu montowanym w asfalcie

Karta TDS  Produkt System
utwardzania 
Lekość
mPas 
Kolor Twardość
Shore A  
Zakres temp. pracy Czas
zastyg.
25 °C 
Czas utwardzania RI 
 25°C 100 °C
2 składnikowe transparentne zalewy silikonowe ACC Silicones do hermetyzacji LED’ów           
 TDS QLE1102 Addycyjny 2000 Przeźroczysty odporny na UV 45 -50°C do +200°C 180 min  <24  30 min 1,4
 TDS QSil12 Kondensacyjny 1100 Przeźroczysty
odporny na UV
19 -50°C do +220°C 120 min 16 h - 1,4
 TDS QSil216 Addycyjny 4500 Przeźroczysty
odporny na UV
40 -60°C do +204°C 240 min 20 h 60 min 1,4
 TDS QSil218 Addycyjny 3000 Przeźroczysty
odporny na UV
59 -60°C do +200°C 360 min 24-48 h 60 min 1,4
 TDS QSil222 Addycyjny 2200 Przeźroczysty
odporny na UV
59 -60°C do +200°C 1440 min - 120 min 1,4
 TDS QSil229 Addycyjny 2900 Przeźroczysty
odporny na UV
59 -60°C do +200°C - - 120 min 1,4
2 składnikowe transparentne żele silikonowe ACC Silicones do hermetyzacji LED’ów           
 TDS EGel3000 Addycyjny 630 Przeźroczysty   -55°C do +200°C >45 min  <24h  <60min 1,4
TDS EGel3002 Addycyjny 2 000 Przeźroczysty   -55°C do +200°C 22 min 24 h 30  min 1,4
TDS EGel3003

Utwardzanie wysoką temp.

550 Przeźroczysty   -55°C do +200°C - - 60 min 1,4
 TDS EGEL3004 Addycyjny 2650 Przeźroczysty   -55°C do +200°C 10 min  30 min - 1,4
TDS EGEL3005 Addycyjny 630 Przeźroczysty   -55°C do +200°C 4 min  15 min - 1,4
TDS QGel330 Addycyjny  675 Przeźroczysty    -55oC do +200oC 45 min  20 h  60 min 1,4
TDSProdukt Stosunek mieszania Lepkość po zmieszaniu mPasGęstość po
utwardzeniu
g/ml
Kolor Twardość
Shore A/D
 Zakres temp. pracyIzolacja
elektryczna kv/mm
Czas oper. 25°C/ min
150 ml
Czas utwardz.

Palność

UL94

Przewod. cieplne
W/mK
Żywice poliuretanowe firmy Copaltec do zabezpieczania modułów LED, odporne na UV
 TDS ST43 Waga 100:60 850 1,10 Przeźroczysty A20 -40°C 130°C  25 2- 60 16 -30h    HB 0,2
 TDS ST44 100:100 850 1,10   Przeźroczysty A68  -40°C 130°C  25 2-60  16-30h  HB 0,2
 TDS LD44 100:100 850   1,10 Opal-3,5,10% A68  -40°C 130°C  25 2-60  16-30h  HB 0,2
TDS  ST45 100:166 1 250 1,10  Przeźroczysty D72  -40°C 130°C 25 2-60 16-30h HB 0,2
 TDS LD45 100:170 1 100 1,10 Opal-3,5,10% D72  -40°C 130°C 25 2-60 16-30h HB 0,2
Żywice poliuretanowe firmy ROBNOR do zabezpieczania modułów LED, odporne na UV             
 TDS EL420LV Waga 1,07:1
Objętość 1:1
900 1,11 Przeźroczysty A75 -55°C 120°C 20 20 min 25°C-6 h
40°C- 2h
60°C-1h
Nie <0,2
TDS EL420LVS Waga 0,92:1
Objętość 1:1
700 1,11 Przeźroczysty A75 -55°C 120°C 20 60 min 25°C-6 h
40°C- 2h
60°C-1h
Nie <0,2
 TDS EL420HD Waga 0,93:1
Objętość 1:1
1 700 1,09 Przeźroczysty D80 -55°C 120°C 20 20 min 25°C-48 h
40°C- 24h
60°C-12h
Nie 0,25
TDS EL420OF Waga 0,9:1
Objętość 1:1
600 1,1 Opal D30 -55°C 120°C 20 20 min 25°C-24 h
40°C- 12h
60°C-6h
Nie <0,2