一种导热硅脂膏体及其制备方法.pdf

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1、(10)授权公告号 CN 102241965 B (45)授权公告日 2013.08.07 CN 102241965 B *CN102241965B* (21)申请号 201110121477.1 (22)申请日 2011.05.12 C09K 5/14(2006.01) C09C 1/62(2006.01) C09C 3/06(2006.01) (73)专利权人 秦如新 地址 233000 安徽省蚌埠市高新区黄山大道 7829 号上海理工大学科技园 C 幢 (72)发明人 秦如新 (74)专利代理机构 安徽合肥华信知识产权代理 有限公司 34112 代理人 方峥 (54) 发明名称 一种导热。

2、硅脂膏体及其制备方法 (57) 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。 (51)Int.Cl. 审查员 许庆蕾 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (1。

3、2)发明专利 权利要求书1页 说明书3页 (10)授权公告号 CN 102241965 B CN 102241965 B *CN102241965B* 1/1 页 2 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% ； 所述的粉体填料为含铜 20% 的氧化 铝粉体填料。 2. 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 Al(NO3) 39H2O 和柠檬酸按摩尔比 1:1.2-1.5 配比溶于水中， 用。

4、 浓 HNO3或浓 NH3H2O 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 米铜并分散均匀， 经过滤、 蒸发、 真空干燥， 在550-580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。 权 利 要 求 书 CN 102241965 B 2 1/3 页 3 一种导热硅脂膏体及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种导热硅脂膏体及其制备方法。 背景技术 0002 全 球 照 明 协 会 表 示 在 不 远 的 将 来，大 功 率。

5、 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。 0003 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，。

6、 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。 0004 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。

7、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。

8、大小的接面面积。 0005 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 0006 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。 0007 为了实现上述目的本发明采用如下技术方案 ： 0008 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 5-4。

9、5、 氧化锌 0-10、 有机硅脂 15-30、 纳米铜 1-20。 0009 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 说 明 书 CN 102241965 B 3 2/3 页 4 料。 0010 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 ： 0011 (1) 制备粉体填料 ： 将 AI(NO3)3.9HO 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 入纳米铜并分散均匀， 经过滤、 蒸发、 真空干燥， 在 550-580焙烧 1。

10、0h， 得含铜 20的氧化 铝粉体填料 ； 0012 (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。 0013 本发明的有益效果 ： 0014 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 280， 甚至 280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。 具体实施方式 0015 制备粉体填料 ： 将A。

11、I(NO3)3.9HO和柠檬酸按摩尔比11.2-1.5配比溶于水中， 用 浓 HNO3或浓 NH3H2O 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 米铜并分散均匀， 经过滤、 蒸发、 真空干燥， 在 550-580焙烧 10h， 得含铜 20的氧化铝粉 体填料， 待用 ； 0016 实施例 1 0017 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 合均匀制得膏状物导热膏。 0018 粉体填料 75 0019 有机硅脂 25 0020 实施例 2 0021 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、。

12、 混 合均匀制得膏状物导热膏。 0022 粉体填料 52 0023 氮化铝 25 0024 有机硅脂 23 0025 实施例 3 0026 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 合均匀制得膏状物导热膏。 0027 说 明 书 CN 102241965 B 4 3/3 页 5 0028 实施例 4 0029 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 合均匀制得膏状物导热膏。 0030 0031 实施例 5 0032 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 合均匀制得膏状物导热膏。 0。

13、033 0034 实施例 6 0035 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、 混合均匀 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。 0036 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 -in2/W。 说 明 书 CN 102241965 B 5 。