Die Wacker Chemie AG, München, hat neue Vergussmassen für die Einkapselung von Leuchtdioden und optischen Bauteilen entwickelt. Es handelt sich um hochtransparente Siliconelastomere mit hohem Brechungsindex. Die Produkte verkraften hohe […]
Zwei neue Silicone für die Einkapselung von Hochleistungs-Leuchtdioden besitzen einen hohen Brechungsindex und eine hohe Transparenz sowie eine geringe Gasdurchlässigkeit. (Foto: Wacker)
Die Wacker Chemie AG, München, hat neue Vergussmassen für die Einkapselung von Leuchtdioden und optischen Bauteilen entwickelt. Es handelt sich um hochtransparente Siliconelastomere mit hohem Brechungsindex. Die Produkte verkraften hohe Betriebstemperaturen und starke Lichtstrahlung ohne zu vergilben. Sie eignen sich deshalb vor allem zur Herstellung von Leuchtdioden mit hoher Lichtausbeute. Außerdem schützen sie den LED-Chip vor korrosiven Gasen, was die Lebensdauer des Bauteils deutlich verlängert. Die Silicon-Vergussmassen lassen sich in industriellen Dosierprozessen, beispielsweise im Dispense-Verfahren, verarbeiten.
Lumisil 590 und Lumisil 591 sind hochtransparente, additions-vernetzende Siliconelastomere mit einem Brechungsindex von 1,53. Sie gehören damit zu den sogenannten High Refractive Index- oder HRI-Vergussmaterialien. Solche Typen eignen sich insbesondere zur Herstellung von Leuchtdioden. Das HRI-Silicon schützt den empfindlichen LED-Chip vor mechanischen Einflüssen und korrosiven Gasen. Zugleich ermöglicht der hohe Brechungsindex des Silicons eine hohe Lichtausbeute.
Gängige Halbleiterchips, die in Leuchtdioden zur Lichterzeugung eingesetzt werden, besitzen einen hohen Brechungsindex. Damit möglichst viel Licht aus dem LED-Chip austreten und die Verkapselung passieren kann, muss der Brechungsindex von Chip und Vergussmaterial annähernd gleich groß sein. Mit einem Brechungsindex von 1,53 ermöglichen Lumisil 590 und Lumisil 591 eine hohe Effizienz der Leuchtdiode. Hinzu kommt, dass hochtransparente Silicone für Licht im sichtbaren Spektralbereich (ca. 400 bis 700 nm) fast vollständig durchlässig sind und auch bei hohen Strahlungsintensitäten nicht vergilben. Transmissionstests mit Lumisil 590 zeigen, dass eine ein Millimeter starke Schicht über 91 % des sichtbaren Lichts passieren lässt.
Die beiden Materialien schützen zudem den LED-Chip wirksam vor Umwelteinflüssen. Korrosive Gase wie beispielsweise Schwefelwasserstoff können den LED-Chip schädigen und seine Leistung reduzieren.
Die neuen HRI-Silicone sind gut zu verarbeiten, hitzebeständig und nach der Vulkanisation klebfrei. Außerdem weisen sie ein optimiertes Fließ- und Vernetzungsverhalten auf. Mit einer Mischviskosität von 2.000 bzw. 2.500 mPa*s ermöglichen sie eine effiziente, kostengünstige Verarbeitung. Beide Produkte eignen sich zur Verkapselung des LED-Chips mittels kontaktloser Dispenseprozesse. Lumisil 590 ist mit Shore A 65 relativ weich, während Lumisil 591 mit einer Härte von Shore D 40 deutlich härter eingestellt ist.
