Герметизация линз 2х2 силиконовыми клеями и компаундами

 

 

   Наиболее технологичным и грамотным решением фиксации вторичной оптики светодиодного светильника является использование силиконового клея. Необходимо отметить, что к выбору такого клея стоит подходить особенно тщательно. Во-первых, клей должен обладать хорошей адгезией к поверхностям из поликарбоната, алюминия, паяльной маски и желательно без предварительной подготовки этих поверхностей. Во-вторых, клей должен иметь высокую эластичность в широком диапазоне температур от -55⁰С до +150⁰С. Это необходимо для компенсации разницы тепловых коэффициентов линейных расширений склеиваемых поверхностей (ТКЛР). В третьих, необходима полная химическая совместимость клея и светодиода. В случае неполной химической совместимости некоторые клеи могут вызвать деградацию люминофора светодиода и, как следствие, вывести его из строя.

 

   Рассмотрим более детально свойства клеев Dow Corning 744 и Dow Corning 7091 на предмет соответствия вышеизложенным требованиям к материалам для крепления вторичной оптики:

 

  • обладают хорошей адгезией к поверхностям из поликарбоната, алюминия и паяльной маски;

 

  • силиконовая основа этих клеев предопределяет их высокую эластичность в требуемом диапазоне температур (-55⁰С …+150⁰С);

 

  • обладают относительным растяжением на разрыв, близким к 600%. При этом адгезия превышает когезию, то есть при растяжении клеевого шва разрыв идет по самому клею, а не по месту контакта клея с поверхностью.

 

   Такая совокупность свойств позволяет клею, с одной стороны, выступать своего рода "буфером", эффективно сглаживающим разницу в ТКЛР поликарбоната и печатной платы, с другой стороны - обеспечивать надёжное крепление вторичной оптики, таким образом, необходимость в дополнительной механической фиксации отпадает. Такое клеевое соединение позволяет обеспечить степень защиты оболочки IP68 (длительное время работы под водой глубже 1 м), либо IP69К (высокотемпературная мойка под высоким давлением).

Часто светодиодная техника оказывается подвержена неблагоприятным воздействиям окружающей среды: влажность, соляной туман, кислотные осадки, загрязнение пылью и т.п. Это информационные LED экраны, светильники уличного освещения, светильники взрывобезопасного исполнения, светофоры и т.п.

Многие производители для защиты устройства всё чаще используют теплопроводящие заливочные компаунды. В этом случае плата или светильник заливается с внешней стороны до уровня оптических элементов (светодиодов). Таким образом, при помощи одного материала обеспечивается отвод тепла от светодиодов, защита светодиодного устройства от негативного воздействия внешней среды и дополнительная механическая прочность светильника.

 

   Такое решение может повысить эффективность сборки, надежность и конкурентоспособность светодиодного устройства.

 

   Хорошим решением для заливки светодиодного устройства могут быть силиконовые компаунды Sylgard 160 и Sylgard 170. Материалы характеризуются теплопроводностью до 0,6 Вт/м*К и возможностью полимеризации при любой глубине заливки. Время полимеризации компаундов составляет несколько минут при повышенной температуре (4 минуты при 100°С). Также возможна полимеризация и при комнатной температуре, но время отверждения будет дольше. Основные различия озвученных материалов в том, что Sylgard 170 более текучий (2000сП против 6000сП у Sylgard 160). Это определяет выбор компаунда для решения конкретной задачи.

А как же решается вопрос нанесения этих материалов? Ведь это далеко не простая задача – равномерно, качественно и эстетично нанести клей на поверхность. На первый взгляд, такая технологическая операция выглядит достаточно трудоемкой. Особенно, если использовать ручной труд, при котором о высокой производительности речи идти не может. И как быть с контролем качества?

 

   Существуют решения, позволяющие дать ответ на эти вопросы.

 

   Процесс нанесения однокомпонентных клеев и многокомпонентных компаундов можно автоматизировать. Рассмотрим этот технологический процесс на базе оборудования немецкой компании Dopag.

Автоматизированная система нанесения клея Dopag состоит из экструдера, который осуществляет непосредственно дозирование материала, и координатного робота, осуществляющего позиционирование дозирующего клапана. Стоит отметить, что система на базе экструдера может работать и в полуавтоматическом режиме при наличии оператора. Дозирующий клапан в таком случае выполнен в пистолетном виде. Преимущество же автоматизированной системы нанесения  – возможность полной интеграции в конвейерную линию. Производительность такой линии находится в диапазоне от десятков до сотен тысяч изделий в месяц.

 

   В случае, когда необходимо наносить двухкомпонентные материалы, может быть использована система Dopag Eldomix 103. При серийном производстве она также может быть объединена с координатным роботом и интегрирована в конвейер. Подробнее об этой технологии можно прочитать в статьях:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Компания "Остек" выполняет контрактные работы по приклеиванию линз к светодиодным платам.Подробную информацию о выполнении контрактных работ вы можете получить у

Савельева Александра Алексеевича, ведущего инженера отдела технологических материалов ЗАО "Предприятие Остек"

 

Молдавская ул., д. 5, стр. 2, Москва, Россия, 121467

тел.: (495) 788-44-44

факс: (495) 788-44-42

 

Е-mail: Alexander.Savelev@ostec-group.ru

 

Сайт: