专利名称：一种导热硅脂膏体及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种导热硅脂膏体及其制备方法。
背景技术：
全球照明协会表示在不远的将来，大功率发光二极管(Powerlight-emittingdiodes) 将在普通照明领域起到至关重要的作用。自1994年以来，大功率LED得到迅猛发展，已经在诸多领域(如路灯、汽车尾灯、LCD背光源等)取代了传统光源。近年来，LED技术的发展更是日新月异，其光效的提升和器件成本的下降服从类似于摩尔定律的海茨(Haitz)定律，即LED价格每10年降低为原来的1/10，性能则提高20倍。国际上LED技术正在向大功率、高亮度、高效率、低成本方向发展。功率LED的光学特性和电学特性强烈依赖于结温。随着LED功率的增大，过高的结温会影响LED的寿命和可靠性，散热问题变得日益严峻。LED的散热现在越来越为人们所重视，这是因为LED的光衰或其寿命是直接和其结温有关，散热不好结温就高，寿命就短，依照阿雷纽斯法则温度每降低10°c寿命会延长2 倍。与其它的灯源相比，会产生严重的散热问题，这主要是因为不通过进行散热。一般而言， 用于LED的功耗有75% 85%最终转换为热能，过多的热量会减少LED的光输出和产生偏色，加速LED老化。假如以结温为25度时的发光为100%，那么结温上升至60度时，其发光量就只有90% ；结温为100度时就下降到80% ；140度就只有70%。可见改善散热，控制结温是十分重要的事。除此以外LED的发热还会使得其光谱移动；色温升高；正向电流增大(恒压供电时)；反向电流也增大；热应力增高等种种问题，所以说，LED的散热是LED灯具的设计中最为重要的一个问题。LED芯片的特点是在极小的体积内产生极高的热量。而 LED本身的热容量很小，所以必须以最快的速度把这些热量传导出去，否则就会产生很高的结温。LED芯片封装以后，从芯片到管脚的热阻就是在应用时最重要的一个热阻，一般来说， 芯片的接面面积的大小是散热的关键，对于不同的额定功率，要求有相应大小的接面面积。使用导热性更好的散热装置，减小至环境的热阻，控制LED内部温度不至比环境温度高太多，但这需要较高的成本。此外，难以避免的问题是，当散热装置使用一段时间后在灯体外壳的散热片上沉积灰尘，以及铝合金基敷铜板上连接铜层和铝基板的介质层老化脱胶都将导致热阻较大幅度地上升，导致整体散热性能下降。
发明内容
为了达到较小热阻，提高导热系数的目的，本发明提供了一种导热硅脂膏体及其制备方法。为了实现上述目的本发明采用如下技术方案导热硅脂膏体，其特征在于其组成原料的重量比为粉体填料10-75%、氮化铝 5-45%、氧化锌0-10%、有机硅脂15-30%、纳米铜1-20%。所述的导热硅脂膏体，其特征在于所述的粉体填料为含铜20%的氧化铝粉体填料。所述的导热硅脂膏体的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)制备粉体填料将AI (NO3)3- 9H0和柠檬酸按摩尔比1 1. 2-1. 5配比溶于水中，用浓HNO3或浓NH3 ·Η20调节溶液到PH为3_4，得无色透明溶液，然后按原料的重量比加入纳米铜并分散均勻，经过滤、蒸发、真空干燥，在^0-580°C焙烧10h，得含铜20%的氧化铝粉体填料；(2)按原料的重量比将自制粉体填料、氮化铝、氧化锌、有机硅脂、纳米铜加入捏合机在捏合状态下混合，制得膏状物导热膏。本发明的有益效果本发明采用纳米级氧化铝包覆铜粉为填料，制备的导热硅脂具有在长时间^0°C， 甚至280°C以上的高温露置也不干、不硬、不溶化，且无味、无臭，对铁、铜、铝等金属均无腐蚀作用；具有优异的电气性能，绝缘、防潮、防震、耐辐射老化等，并能加快电子、电器至散热装置的热传导速度，从而提高散热效率的特点。
具体实施例方式制备粉体填料将AI (NO3)3. 9H0和柠檬酸按摩尔比1 1. 2-1. 5配比溶于水中，用浓HNO3或浓NH3 · H2O调节溶液到PH为3-4，得无色透明溶液，然后按原料的重量比加入纳米铜并分散均勻，经过滤、蒸发、真空干燥，在550-580°C焙烧10h，得含铜20%的氧化铝粉体填料，待用；实施例1按如下配方(质量份)先将各组分于捏合机中捏合，然后在三辊研磨机上分散、混合均勻制得膏状物导热膏。粉体填料 75%有机硅脂 25%实施例2按如下配方(质量份)先将各组分于捏合机中捏合，然后在三辊研磨机上分散、混合均勻制得膏状物导热膏。粉体填料 52%氮化铝 25%有机硅脂23%实施例3按如下配方(质量份)先将各组分于捏合机中捏合，然后在三辊研磨机上分散、混合均勻制得膏状物导热膏。
粉体填料50% 氮化铝20%
氧化锌10%
有机硅脂 20%
实施例4按如下配方(质量份)先将各组分于捏合机中捏合，然后在三辊研磨机上分散、混合均勻制得膏状物导热膏。
粉体填料30% 氮化铝40%
氧化锌3%
有机硅脂 27%实施例5按如下配方(质量份)先将各组分于捏合机中捏合，然后在三辊研磨机上分散、混
合均勻制得膏状物导热膏。
粉体填料40% 氮化铝31%
氧化锌5%
有机硅脂 24%实施例6按如下质量份先将各组分于捏合机中捏合，然后在三辊研磨机上分散、混合均勻制得膏状物导热膏粉体填料45%、氮化铝25%、氧化锌5%、有机硅脂15%、纳米铜10%。以上各实施例所制备导热膏为热传导化学物，可以最大化半导体块和散热器之间的热传导；长时间暴露在高温环境下也不会硬化；环保无毒；具有卓越的电绝缘性能，可自动化操作和丝网印刷。均可达到热传导系数ThermalConductivity > 4. 5W/M. K 热阻抗 Thermal Impedance < 0. 067°C -in2/W。
权利要求
1.一种导热硅脂膏体，其特征在于其组成原料的重量比为粉体填料10-75%、氮化铝 5-45%、氧化锌0-10%、有机硅脂15-30%、纳米铜1_20%。
2.根据权利要求1所述的导热硅脂膏体，其特征在于所述的粉体填料为含铜20%的氧化铝粉体填料。
3.根据权利要求1所述的导热硅脂膏体的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)制备粉体填料将AI(NO3)3.9H0和柠檬酸按摩尔比1 1.2-1. 5配比溶于水中，用浓HNO3或浓NH3 · H2O调节溶液到PH为3-4，得无色透明溶液，然后按原料的重量比加入纳米铜并分散均勻，经过滤、蒸发、真空干燥，在550-580°C焙烧10h，得含铜20%的氧化铝粉体填料；(2)按原料的重量比将自制粉体填料、氮化铝、氧化锌、有机硅脂、纳米铜加入捏合机在捏合状态下混合，制得膏状物导热膏。
全文摘要
本发明公开了一种导热硅脂膏体及其制备方法，其主要是将粉体填料与氮化铝、氧化锌、纳米铜、有机硅脂按一定配比混合而成制得膏状物，本发明采用纳米级氧化铝包覆铜粉为填料，制备的导热硅脂具有在长时间高温露置也不干、不硬、不溶化，且无味、无臭，对铁、铜、铝等金属均无腐蚀作用；具有优异的电气性能，绝缘、防潮、防震、耐辐射老化等，并能加快电子、电器至散热装置的热传导速度，从而提高散热效率的特点。
文档编号C09C3/06GK102241965SQ20111012147
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月12日 优先权日2011年5月12日
发明者秦如新 申请人:秦如新