一種大功率led封裝導(dǎo)熱膠及其制備工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種大功率LED封裝導(dǎo)熱膠，其包括以下重量份數(shù)的原料：聚酰亞胺樹(shù)脂10~20份、雙馬來(lái)酰胺樹(shù)脂20~40份、六方BN30~70份、納米羥基磷灰石粉3~8份、溶劑20~60份、固化劑2~5份、增韌劑5~10份、交聯(lián)劑1~2份、表面活性劑3~5份，所述六方BN為片狀六方BN，片狀尺寸為1~5μm。本發(fā)明將六方BN與基礎(chǔ)樹(shù)脂聚酰亞胺樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰胺樹(shù)脂以及改性添加劑納米羥基磷灰石粉、溶劑、固化劑、增韌劑、交聯(lián)劑和表面活性劑在一定比例及一定的制備工藝條件下進(jìn)行混合制得的導(dǎo)電膠具有良好的導(dǎo)熱性、耐候性和耐熱性，非常適合用作各種不同環(huán)境條件下的大功率LED產(chǎn)品的封裝。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種大功率LED封裝導(dǎo)熱膠及其制備工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及導(dǎo)熱膠技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大功率LED封裝用的導(dǎo)熱膠及其制備 工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 導(dǎo)熱膠具有卓越的導(dǎo)熱性能和電絕緣性能，并具有優(yōu)異的防潮、耐電暈和抗漏電 性能，因此廣泛應(yīng)用于電子元器件的導(dǎo)熱封裝。隨著科技的發(fā)展及社會(huì)需求的不斷增加，大 功率LED產(chǎn)品獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，而伴隨著大功率LED的不斷發(fā)展，其散熱封裝也逐漸成為 目前亟需解決的問(wèn)題。LED芯片對(duì)溫度非常敏感，高溫條件易降低芯片的量子效率，縮短LED 使用壽命，經(jīng)測(cè)試，對(duì)于功率1W、芯片1mm、光轉(zhuǎn)換效率20%的LED芯片，熱流密度達(dá)80W/cm2， 為了保證LED的正常工作，須要將芯片產(chǎn)生的熱量及時(shí)散出。因此，大功率LED元器件如大功 率LED投光燈、LED水底景觀燈、LED路燈、LED電源、LED點(diǎn)光源等與支架粘接及LED驅(qū)動(dòng)模塊 元器件與外殼的散熱粘結(jié)固定都需要用到導(dǎo)熱膠。但現(xiàn)有的導(dǎo)熱膠存在熱導(dǎo)率較低、耐候 性和耐熱性較差的缺點(diǎn)，在一定程度上限制了其在大功率LED封裝領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供了一種可適用于各種條件下的導(dǎo)熱性、耐候性和 耐熱性良好的大功率LED封裝用的導(dǎo)熱膠以及其制備工藝。
[0004] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案為:大功率LED封裝導(dǎo)熱膠，包括以下重 量份數(shù)的原料:聚酰亞胺樹(shù)脂10~20份、雙馬來(lái)酰胺樹(shù)脂20~40份、六方BN30~70份、納米羥基 磷灰石粉3~8份、溶劑20~60份、固化劑2~5份、增韌劑5~10份、交聯(lián)劑1~2份、表面活性劑3~5 份，所述六方BN為片狀六方BN，片狀尺寸為1~5μηι。
[0005] 進(jìn)一步地，所述溶劑為為乙醇、苯乙烯、己烷、三氯乙烯、三乙醇胺、油酸酰胺中的 一種。
[0006] 進(jìn)一步地，所述固化劑為二氨基環(huán)己烷、二丙烯三胺、偏苯三酸酐、二氨基二苯基 甲烷中的一種或幾種。
[0007] 進(jìn)一步地，所述增韌劑為液體聚丁二烯橡膠或聚乙烯醇縮丁醛。
[0008] 進(jìn)一步地，所述交聯(lián)劑為間苯二胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜、十二烯 基琥珀酸酐、3,3'，4,4'_苯酮四酸二酐、順丁烯二酸酐中的一種。
[0009] 進(jìn)一步地，所述表面活性劑為單硬脂酸甘油酯、蔗糖醇、司盤(pán)、吐溫中的一種。
[0010] 大功率LED封裝導(dǎo)熱膠的制備工藝，具體包括以下步驟:1)按所述重量份數(shù)備取所 需原料;2)將固化劑置于溶劑中并充分?jǐn)嚢柚寥芙?3)將增韌劑和表面活性劑加入至步驟2 所得的溶液中，充分?jǐn)嚢柚寥芙?4)將聚酰亞胺樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰胺樹(shù)脂、交聯(lián)劑、六方BN和納 米羥基磷灰石粉置于步驟3所得的溶液中，攪拌3~4h，至均勻狀態(tài)，得到本發(fā)明的導(dǎo)熱膠產(chǎn) 品。
[0011] 經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同形狀、不同大小及不同添加量的六方BN都會(huì)對(duì)導(dǎo)熱膠的熱 導(dǎo)率產(chǎn)生較大的影響。較之粒狀六方BN，片狀六方BN有更好的熱導(dǎo)效果;而片狀尺寸為1~5μ m較其他大小的片狀六方BN的熱導(dǎo)效果更佳;在選用1~5μπι的六方BN作為導(dǎo)熱填料，熱導(dǎo)率 隨著添加量的增大而線性增大，當(dāng)六方BN添加量達(dá)到30%時(shí)達(dá)到4.5W/m · K。經(jīng)測(cè)試，本發(fā)明 將六方BN與基礎(chǔ)樹(shù)脂聚酰亞胺樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰胺樹(shù)脂以及改性添加劑納米羥基磷灰石粉、 溶劑、固化劑、增韌劑、交聯(lián)劑和表面活性劑在一定比例及一定的制備工藝條件下進(jìn)行混合 制得的導(dǎo)電膠具有良好的導(dǎo)熱性、耐候性和耐熱性，非常適合用作各種不同環(huán)境條件下的 大功率LED產(chǎn)品的封裝。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0013] 實(shí)施例1: 一種大功率LED封裝導(dǎo)熱膠，包括以下重量份數(shù)的原料:聚酰亞胺樹(shù)脂15 份、雙馬來(lái)酰胺樹(shù)脂30份、六方BN50份、納米羥基磷灰石粉5份、溶劑40份、固化劑4份、增韌 劑8份、交聯(lián)劑1份、表面活性劑4份，所述六方BN為片狀六方BN，片狀尺寸為1~5μπι。
[0014] 進(jìn)一步地，所述溶劑為為乙醇，所述固化劑為二氨基環(huán)己烷和偏苯三酸酐的混合 物，所述增韌劑為液體聚丁二烯橡膠，所述交聯(lián)劑為間苯二胺，所述表面活性劑為單硬脂酸 甘油酯。
[0015] 大功率LED封裝導(dǎo)熱膠的制備工藝，具體包括以下步驟:1)按所述重量份數(shù)備取所 需原料;2)將固化劑置于溶劑中并充分?jǐn)嚢柚寥芙?3)將增韌劑和表面活性劑加入至步驟2 所得的溶液中，充分?jǐn)嚢柚寥芙?4)將聚酰亞胺樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰胺樹(shù)脂、交聯(lián)劑、六方BN和納 米羥基磷灰石粉置于步驟3所得的溶液中，攪拌3.5h，至均勻狀態(tài)，得到本發(fā)明的導(dǎo)熱膠產(chǎn) 品。
[0016] 實(shí)施例2:-種大功率LED封裝導(dǎo)熱膠，包括以下重量份數(shù)的原料:聚酰亞胺樹(shù)脂20 份、雙馬來(lái)酰胺樹(shù)脂40份、六方BN70份、納米羥基磷灰石粉8份、溶劑60份、固化劑5份、增韌 劑10份、交聯(lián)劑2份、表面活性劑5份，所述六方BN為片狀六方BN，片狀尺寸為1~5μπι。
[0017] 進(jìn)一步地，所述溶劑為為苯乙烯，所述固化劑為二氨基環(huán)己烷、二丙烯三胺、偏苯 三酸酐和二氨基二苯基甲烷的混合物，所述增韌劑為聚乙烯醇縮丁醛，所述交聯(lián)劑為二氨 基二苯基甲烷，所述表面活性劑為蔗糖醇。
[0018] 大功率LED封裝導(dǎo)熱膠的制備工藝，其具體步驟同實(shí)施例1。
[0019] 實(shí)施例3:-種大功率LED封裝導(dǎo)熱膠，包括以下重量份數(shù)的原料:聚酰亞胺樹(shù)脂10 份、雙馬來(lái)酰胺樹(shù)脂20份、六方BN30份、納米羥基磷灰石粉3份、溶劑20份、固化劑2份、增韌 劑5份、交聯(lián)劑1份、表面活性劑3份，所述六方BN為片狀六方BN，片狀尺寸為1~5μπι。
[0020] 進(jìn)一步地，所述溶劑為為己烷，所述固化劑為二丙烯三胺，所述增韌劑為液體聚丁 二烯橡膠，所述交聯(lián)劑為二氨基二苯基砜，所述表面活性劑為司盤(pán)。
[0021] 大功率LED封裝導(dǎo)熱膠的制備工藝，其具體步驟同實(shí)施例1。
[0022]實(shí)施例4: 一種大功率LED封裝導(dǎo)熱膠，包括以下重量份數(shù)的原料:聚酰亞胺樹(shù)脂20 份、雙馬來(lái)酰胺樹(shù)脂20份、六方BN70份、納米羥基磷灰石粉3份、溶劑60份、固化劑2份、增韌 劑10份、交聯(lián)劑1份、表面活性劑5份，所述六方BN為片狀六方BN，片狀尺寸為1~5μπι。
[0023]進(jìn)一步地，所述溶劑為為三氯乙烯，所述固化劑為二氨基環(huán)己烷和二氨基二苯基 甲烷的復(fù)合物，所述增韌劑為液體聚丁二烯橡膠，所述交聯(lián)劑為十二烯基琥珀酸酐，所述表 面活性劑為吐溫。
[0024]大功率LED封裝導(dǎo)熱膠的制備工藝，其具體步驟同實(shí)施例1。
[0025]實(shí)施例5:-種大功率LED封裝導(dǎo)熱膠，包括以下重量份數(shù)的原料:聚酰亞胺樹(shù)脂12 份、雙馬來(lái)酰胺樹(shù)脂35份、六方BN60份、納米羥基磷灰石粉6份、溶劑30份、固化劑3份、增韌 劑6份、交聯(lián)劑2份、表面活性劑4份，所述六方BN為片狀六方BN，片狀尺寸為1~5μπι。
[0026]進(jìn)一步地，所述溶劑為為三乙醇胺，所述固化劑為二氨基二苯基甲烷，所述增韌劑 為聚乙烯醇縮丁醛，所述交聯(lián)劑為3,3'，4,4'_苯酮四酸二酐，所述表面活性劑為單硬脂酸 甘油酯。
[0027]大功率LED封裝導(dǎo)熱膠的制備工藝，其具體步驟同實(shí)施例1。
[0028]將實(shí)施例1-5所得的導(dǎo)熱膠制備成厚度為0.1mm的覆蓋膠膜進(jìn)行性能測(cè)試，并將市 售常用的導(dǎo)熱硅膠在相同條件下作為對(duì)比例進(jìn)行測(cè)試，所得結(jié)果如下表所示：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種大功率LED封裝導(dǎo)熱膠，其特征在于，包括以下重量份數(shù)的原料:聚酰亞胺樹(shù)脂 10~20份、雙馬來(lái)酰胺樹(shù)脂20~40份、六方BN30~70份、納米羥基磷灰石粉3~8份、溶劑20~60 份、固化劑2~5份、增韌劑5~10份、交聯(lián)劑1~2份、表面活性劑3~5份，所述六方BN為片狀六方 BN，片狀尺寸為1~5μηι。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED封裝導(dǎo)熱膠，其特征在于:所述溶劑為為乙醇、苯乙 烯、己烷、三氯乙烯、三乙醇胺、油酸酰胺中的一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED封裝導(dǎo)熱膠，其特征在于:所述固化劑為二氨基環(huán) 己烷、二丙烯三胺、偏苯三酸酐、二氨基二苯基甲烷中的一種或幾種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED封裝導(dǎo)熱膠，其特征在于:所述增韌劑為液體聚丁 二烯橡膠或聚乙烯醇縮丁醛。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED封裝導(dǎo)熱膠，其特征在于:所述交聯(lián)劑為間苯二胺、 二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜、十二烯基琥珀酸酐、3,3'，4,4'_苯酮四酸二酐、順丁 烯二酸酐中的一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率LED封裝導(dǎo)熱膠，其特征在于:所述表面活性劑為單硬 脂酸甘油酯、蔗糖醇、司盤(pán)、吐溫中的一種。7. 權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的大功率LED封裝導(dǎo)熱膠的制備工藝，其特征在于，包括以 下步驟：1)按所述重量份數(shù)備取所需原料;2)將固化劑置于溶劑中并充分?jǐn)嚢柚寥芙?3)將 增韌劑和表面活性劑加入至步驟2所得的溶液中，充分?jǐn)嚢柚寥芙?4)將聚酰亞胺樹(shù)脂、雙 馬來(lái)酰胺樹(shù)脂、交聯(lián)劑、六方BN和納米羥基磷灰石粉置于步驟3所得的溶液中，攪拌3~4h，至 均勻狀態(tài)，得到本發(fā)明的導(dǎo)熱膠產(chǎn)品。
【文檔編號(hào)】C09J179/08GK105907359SQ201610296614
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月6日
【發(fā)明人】李明華
【申請(qǐng)人】金寶麗科技（蘇州）有限公司