[發明專利]一種導熱硅脂膏體及其制備方法

有效

• 申請號: 201110121477.1
• 申請日: 2011-05-12
• 公開（公告）號: CN102241965A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 秦如新
• 申請（專利權）人: 秦如新
• 主分類號: C09K5/14
• 分類號: C09K5/14;C09C1/62;C09C3/06
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 方崢

技術領域

本發明涉及一種導熱硅脂膏體及其制備方法。

背景技術

全球照明協會表示在不遠的將來，大功率發光二極管(Powerlight-emittingdiodes)將在普通照明領域起到至關重要的作用。自1994年以來，大功率LED得到迅猛發展，已經在諸多領域(如路燈、汽車尾燈、LCD背光源等)取代了傳統光源。近年來，LED技術的發展更是日新月異，其光效的提升和器件成本的下降服從類似于摩爾定律的海茨(Haitz)定律，即LED價格每10年降低為原來的1/10，性能則提高20倍。

國際上LED技術正在向大功率、高亮度、高效率、低成本方向發展。功率LED的光學特性和電學特性強烈依賴于結溫。隨著LED功率的增大，過高的結溫會影響LED的壽命和可靠性，散熱問題變得日益嚴峻。

LED的散熱現在越來越為人們所重視，這是因為LED的光衰或其壽命是直接和其結溫有關，散熱不好結溫就高，壽命就短，依照阿雷紐斯法則溫度每降低10℃壽命會延長2倍。與其它的燈源相比，會產生嚴重的散熱問題，這主要是因為不通過進行散熱。一般而言，用于LED的功耗有75％～85％最終轉換為熱能，過多的熱量會減少LED的光輸出和產生偏色，加速LED老化。假如以結溫為25度時的發光為100％，那么結溫上升至60度時，其發光量就只有90％；結溫為100度時就下降到80％；140度就只有70％。可見改善散熱，控制結溫是十分重要的事。除此以外LED的發熱還會使得其光譜移動；色溫升高；正向電流增大(恒壓供電時)；反向電流也增大；熱應力增高等種種問題，所以說，LED的散熱是LED燈具的設計中最為重要的一個問題。LED芯片的特點是在極小的體積內產生極高的熱量。而LED本身的熱容量很小，所以必須以最快的速度把這些熱量傳導出去，否則就會產生很高的結溫。LED芯片封裝以后，從芯片到管腳的熱阻就是在應用時最重要的一個熱阻，一般來說，芯片的接面面積的大小是散熱的關鍵，對于不同的額定功率，要求有相應大小的接面面積。

使用導熱性更好的散熱裝置，減小至環境的熱阻，控制LED內部溫度不至比環境溫度高太多，但這需要較高的成本。此外，難以避免的問題是，當散熱裝置使用一段時間后在燈體外殼的散熱片上沉積灰塵，以及鋁合金基敷銅板上連接銅層和鋁基板的介質層老化脫膠都將導致熱阻較大幅度地上升，導致整體散熱性能下降。

發明內容

為了達到較小熱阻，提高導熱系數的目的，本發明提供了一種導熱硅脂膏體及其制備方法。

為了實現上述目的本發明采用如下技術方案：

導熱硅脂膏體，其特征在于其組成原料的重量比為：粉體填料10-75％、氮化鋁5-45％、氧化鋅0-10％、有機硅脂15-30％、納米銅1-20％。

所述的導熱硅脂膏體，其特征在于所述的粉體填料為含銅20％的氧化鋁粉體填料。

所述的導熱硅脂膏體的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)制備粉體填料：將AI(NO₃)₃.9HO和檸檬酸按摩爾比1∶1.2-1.5配比溶于水中，用濃HNO₃或濃NH₃·H₂O調節溶液到PH為3-4，得無色透明溶液，然后按原料的重量比加入納米銅并分散均勻，經過濾、蒸發、真空干燥，在550-580℃焙燒10h，得含銅20％的氧化鋁粉體填料；

(2)按原料的重量比將自制粉體填料、氮化鋁、氧化鋅、有機硅脂、納米銅加入捏合機在捏合狀態下混合，制得膏狀物導熱膏。

本發明的有益效果：

本發明采用納米級氧化鋁包覆銅粉為填料，制備的導熱硅脂具有在長時間280℃，甚至280℃以上的高溫露置也不干、不硬、不溶化，且無味、無臭，對鐵、銅、鋁等金屬均無腐蝕作用；具有優異的電氣性能，絕緣、防潮、防震、耐輻射老化等，并能加快電子、電器至散熱裝置的熱傳導速度，從而提高散熱效率的特點。

具體實施方式

制備粉體填料：將AI(NO₃)₃.9HO和檸檬酸按摩爾比1∶1.2-1.5配比溶于水中，用濃HNO₃或濃NH₃·H₂O調節溶液到PH為3-4，得無色透明溶液，然后按原料的重量比加入納米銅并分散均勻，經過濾、蒸發、真空干燥，在550-580℃焙燒10h，得含銅20％的氧化鋁粉體填料，待用；

實施例1