[發(fā)明專(zhuān)利]一種氧化石墨烯改性的LED導(dǎo)熱灌封膠及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611023518.2
• 申請(qǐng)日: 2016-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106753208B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀建蕓;張景慧;羅錫丹;何振文;趙長(zhǎng)松;李嘉維;康維嘉;楊衛(wèi)民;丁玉梅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C09J183/07
• 分類(lèi)號(hào): C09J183/07;C09J11/08;C09J11/04;C09J11/06;H01L33/56
• 代理公司: 44625 廣東卓林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 岳帥

本發(fā)明涉及LED電子產(chǎn)品用氧化石墨烯改性的有機(jī)硅導(dǎo)熱灌封膠及其制備方法。將氧化石墨烯和乙烯基聚二甲基硅氧烷加入真空捏合機(jī)中均勻分散，再加入表面改性的導(dǎo)熱填料，于溫度70?100oC，真空度?0.07~?0.09MPa，脫水共混50?100分鐘獲得基料。常溫下，在基料中加入含氫硅油交聯(lián)劑和交聯(lián)抑制劑，充分?jǐn)嚢?0?40分鐘制成A組分;常溫下，在基料加入鉑催化劑，充分?jǐn)嚢?0?40分鐘制成B組分。再取等重量份A組分和B組份共混均勻，在真空度0.05?0.07MPa下脫泡6?12分鐘，得到氧化石墨烯改性的LED導(dǎo)熱灌封膠。該灌封膠具有合適的粘度，導(dǎo)熱系數(shù)1.1?1.4w/m·k，固化產(chǎn)物具有較好的力學(xué)性能和電性能，可在常溫或者加溫固化，可廣泛應(yīng)用于散熱要求較高的集成電子元器件、大功率LED芯片、集成電路板和電路模塊等的封裝。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子灌封材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及氧化石墨烯改性的LED導(dǎo)熱灌封膠及其制備方法。

背景技術(shù)

LED照明具有環(huán)保、節(jié)能、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)解決環(huán)境污染及資源枯竭等問(wèn)題具有非常重要的意義。有機(jī)硅導(dǎo)熱灌封膠具備良好的綜合性能，現(xiàn)在已經(jīng)被大量地應(yīng)用于LED等電子元件的散熱封裝保護(hù)。但是，隨著對(duì) LED亮度要求的不斷提高，LED 功率會(huì)越來(lái)越大，而且LED產(chǎn)業(yè)正向集成化方向發(fā)展，當(dāng)多個(gè)LED芯片密集排列時(shí)，隨之而來(lái)的熱效應(yīng)更加嚴(yán)重，散熱問(wèn)題成為制約大功率LED發(fā)展的一個(gè)重要技術(shù)難題，若不能及時(shí)將熱量散發(fā)出去，將會(huì)嚴(yán)重影響 LED 發(fā)光效率、降低光通量，直接影響LED的壽命及可靠性。因此，微電子技術(shù)的高速發(fā)展，對(duì)LED導(dǎo)熱灌封膠提出了更高的要求，有必要進(jìn)一步提高有機(jī)硅灌封膠的導(dǎo)熱性。

有機(jī)硅灌封膠的導(dǎo)熱性主要取決于樹(shù)脂和導(dǎo)熱填料間的協(xié)同作用，不同填料，本征熱導(dǎo)率不同，填料的最大體積填充量也不同，導(dǎo)熱填料的種類(lèi)、填充比例、填料粒徑大小、對(duì)導(dǎo)熱灌封膠的導(dǎo)熱性產(chǎn)生重要的影響。人們對(duì)有機(jī)硅灌封膠的導(dǎo)熱性進(jìn)行了大量的研究，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN 101054057A公開(kāi)了一種高導(dǎo)熱有機(jī)硅灌封膠，CN 101407635A 公開(kāi)了一種具有較高導(dǎo)熱率的加成型導(dǎo)熱硅橡膠，但是，它們的共同特點(diǎn)都是其流動(dòng)性能欠佳；中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN 101402798A公開(kāi)了一種導(dǎo)熱阻燃液體硅橡膠，雖然該硅橡膠具有較高的熱導(dǎo)率和阻燃性能，但由于其粘度在10000 mPa·s以上，不宜用作LED電子灌封膠。近年來(lái)，隨著強(qiáng)化傳熱技術(shù)及納米材料科學(xué)的迅速發(fā)展，人們開(kāi)始探索將納米材料技術(shù)應(yīng)用于強(qiáng)化傳熱領(lǐng)域。石墨烯納米材料具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性，但是，石墨烯具有較高的導(dǎo)電性，并且在有機(jī)物中分散困難。氧化石墨烯是石墨烯的氧化物，由于對(duì)石墨烯進(jìn)行氧化處理時(shí)在石墨烯的底層及邊緣等位置引入了一定量的羥基和含氧基，并且破壞了石墨烯的共軛結(jié)構(gòu)，因此，氧化石墨烯具有絕緣、高導(dǎo)熱及表面易于修飾等優(yōu)良特性，經(jīng)過(guò)表面修飾后的氧化石墨烯在有機(jī)物中易于分散。

本發(fā)明針對(duì)功率型LED 的散熱問(wèn)題及現(xiàn)有有機(jī)硅灌封膠技術(shù)的不足，提供一種氧化石墨烯改性的，具有較好灌裝工藝性及良好導(dǎo)熱性的有機(jī)硅LED導(dǎo)熱灌封膠及其制備方法，以滿足集成化LED對(duì)灌封膠導(dǎo)熱性的更高要求。

發(fā)明內(nèi)容

在提供一種氧化石墨烯改性的功率型LED導(dǎo)熱灌封膠及其制備方法，其特點(diǎn)是該發(fā)明“氧化石墨烯改性的LED導(dǎo)熱灌封膠”不但具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，而且灌裝工藝性良好，環(huán)保安全。本發(fā)明所述的氧化石墨烯改性的LED導(dǎo)熱灌封膠的制備方法包括如下步驟:

(1)基料的制備:

首先將氧化石墨烯在乙烯基聚二甲基硅氧烷中分散均勻，然后在其中加入導(dǎo)熱填料，用真空捏合機(jī)，在70-100oC，真空度-0.07~-0.09MPa，脫水共混50-100分鐘獲得基料。

原料的重量份數(shù)如下:

乙烯基聚二甲基硅氧烷100份；氧化石墨烯1-7份；

導(dǎo)熱填料90-170份；

組分的制備: