一種導熱粘接劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種導熱粘接劑及其制備方法，屬于高分子材料技術領域。
【背景技術】
[0002] COB即chip On board，就是將裸芯片用導電或非導電膠粘附在互連基板上，然后 進行引線鍵合實現其電連接，COB LED又叫COB LED source，COB LED module，有長條型/ 方形/圓形三種封裝形式。
[0003] COB LED面光源首先是在基底表面用導熱環氧樹脂(一般用摻銀顆粒的環氧樹脂） 覆蓋硅片安放點，然后將硅片直接安放在基底表面，熱處理至硅片牢固地固定在基底為止， 隨后再用絲焊的方法在硅片和基底之間直接建立電氣連接。目前，COB LED已被越來越多 的LED廠家接受，然而在使用COB時最難克服的問題之一是如此大的功率集中于很小的面 積內所造成的散熱問題。其解決方式首要考慮的是熱量的導出，而熱量的導出與界面材料 的性能相關。導熱率高，使用壽命長，性價比好的導熱材料是解決散熱問題的優選。
[0004] 在LED行業耐高溫部件的膠接常用的是環氧樹脂AB膠，環氧樹脂AB膠是由環氧 樹脂為基體的雙組分耐高溫膠粘劑，主要適用于耐高溫金屬、陶瓷等的膠接，其使用溫度工 作溫度為-50?+180°C，短時可達+250°C。環氧樹脂又稱作人工樹脂、人造樹脂、樹脂膠等， 是一類重要的熱固性塑料，廣泛用于黏合劑、涂料等用途，具有固化方便、粘附力強、收縮性 低、力學性能強、化學穩定性等優點。CN 201310158561. X公開了一種包含環氧樹脂、硬化 劑和無機填料作為主要組分的環氧樹脂復合物，該技術是通過在配方中采用具有提高結晶 性的介晶結構的環氧樹脂，從而增強產品的導熱性。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種導熱粘接劑及制備方法。 本發明的技術方案如下：一種導熱粘接劑，由以下重量份數的原料組成：環氧樹脂 10~38份、丙烯酸樹脂5~25份、導熱劑10~41份、甲基丙烯酰氧基硅1~10份、丁二烯基三 乙氧基硅烷1~5份、脂環族胺類環氧樹脂固化劑8?26份、促進劑1?3份、其他加工助 齊U 〇~5份，其制備采用如下步驟： (1) 將甲基丙烯酰氧基硅以無水乙醇稀釋至質量分數為1〇~22%，將導熱劑在80~100°C 干燥5min，將稀釋后的甲基丙烯酰氧基硅與干燥后的導熱劑在告訴分散攪拌機中混合，制 得混合物A ;將丁二烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸樹脂加入行星分散攪拌器，攪拌0. 5?lh， 然后加入混合物A繼續攪拌0. 5~lh，加入環氧樹脂，繼續攪拌0. 5~lh制得混合物B ; (2) 將混合物B與促進劑、其他加工助劑混合繼續攪拌3~5min，再加入二分之一量的脂 環族胺類環氧樹脂固化劑，邊升溫邊攪拌均勻后，立刻加入剩余的脂環族胺類環氧樹脂固 化劑，攪拌均勻，在60°C固化2~4小時，即得； 其中，所述導熱劑為氧化鋁、氧化硅、氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣、氮化鋁、氮化硼、碳化硅 中的一種或幾種；所述其他加工助劑為潤滑劑或/和阻燃劑。
[0006] 所述導熱劑優選為球形氧化鋁12~33份、碳化硅7~19份。
[0007] 所述導熱劑可以是氮化鋁、氧化鋁、氧化硅按照質量比1:1~2. 5:1~8進行復配。
[0008] 所述導熱劑還可以是氮化硼。
[0009] 所述促進劑可以是亞磷酸三苯酯或水楊酸。
[0010] 本發明所述導熱粘接劑優選配方如下：環氧樹脂28份、丙烯酸樹脂6份、球形氧 化鋁22份、碳化硅15份37份、甲基丙烯酰氧基硅5份、丁二烯基三乙氧基硅烷2份、脂環 族胺類環氧樹脂固化劑13份、促進劑2份、潤滑劑2份。
[0011] 本發明配方中增加高導熱劑，提高整個體系的導熱性能；丙烯酸樹脂提高導熱劑 產品的耐水性、耐候性和物理機械性能；在制備過程中，針對性地選擇不同的偶聯劑分別對 導熱劑、樹脂進行混合預處理，進一步增強導熱劑與樹脂基體的相容性、樹脂與樹脂之間的 結合性，同時采用先加入助劑、分批次加入固化劑的方式，使得固化反應更充分，提高產品 的粘接性能；采用本發明配方及制備方法得到的導熱粘接劑具備優良粘接性能，其剝離強 度大于200公斤/mm 2,導熱系數高，制備方法操作簡單，性價比高。
【具體實施方式】
[0012] 下面通過實施例對本發明做進一步詳細說明，這些實施例僅用來說明本發明，并 不限制本發明的范圍。
[0013] 實施例1通過以下步驟實現本發明導熱粘接劑的制備：環氧樹脂28份、丙烯酸 樹脂6份、球形氧化鋁22份、碳化硅15份、甲基丙烯酰氧基硅5份、丁二烯基三乙氧基硅烷 2份、脂環族胺類環氧樹脂固化劑13份、水楊酸2份、潤滑劑2份，其制備采用如下步驟： (1) 將甲基丙烯酰氧基硅以無水乙醇稀釋至質量分數為12%，將球形氧化鋁22份、碳化 硅在90°C干燥5min，將稀釋后的甲基丙烯酰氧基硅與干燥后的導熱劑在告訴分散攪拌機 中混合，制得混合物A ;將丁二烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸樹脂加入行星分散攪拌器，攪拌 〇. 5h，然后加入混合物A繼續攪拌Ih,加入環氧樹脂，繼續攪拌Ih制得混合物B ; (2) 將混合物B與水楊酸、潤滑劑劑混合繼續攪拌3~5min，再加入二分之一量的脂環族 胺類環氧樹脂固化劑，邊升溫邊攪拌均勻后，立刻加入剩余的脂環族胺類環氧樹脂固化劑， 攪拌均勻，在60°C固化3小時，即得。
[0014] 將制備得到的導熱粘接劑用于COB LED面光源的生產過程，檢測在不同環境溫度 下該光源和散熱器溫度差如下表所示。結果表明，本發明的導熱粘接劑用于COB LED面光 源的生產具有良好的導熱性能。
【主權項】
1. 一種導熱粘接劑，其特征在于：由以下重量份數的原料組成：環氧樹脂1〇~38份、丙 烯酸樹脂5~25份、導熱劑10~41份、甲基丙烯酰氧基硅1~10份、丁二烯基三乙氧基硅烷 1~5份、脂環族胺類環氧樹脂固化劑8?26份、促進劑1?3份、其他加工助劑0~5份，其 制備米用如下步驟： (1) 將甲基丙烯酰氧基硅以無水乙醇稀釋至質量分數為1〇~22%，將導熱劑在80~100°C 干燥5min，將稀釋后的甲基丙烯酰氧基硅與干燥后的導熱劑在告訴分散攪拌機中混合，制 得混合物A ;將丁二烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸樹脂加入行星分散攪拌器，攪拌0. 5?lh， 然后加入混合物A繼續攪拌0. 5~lh，加入環氧樹脂，繼續攪拌0. 5~lh制得混合物B ; (2) 將混合物B與促進劑、其他加工助劑混合繼續攪拌3~5min，再加入二分之一量的脂 環族胺類環氧樹脂固化劑，邊升溫邊攪拌均勻后，立刻加入剩余的脂環族胺類環氧樹脂固 化劑，攪拌均勻，在60°C固化2~4小時，即得； 其中，所述導熱劑為氧化鋁、氧化硅、氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣、氮化鋁、氮化硼、碳化硅 中的一種或幾種；所述其他加工助劑為潤滑劑或/和阻燃劑。
2. 根據權利要求1所述的導熱粘接劑，其特征在于：所述導熱劑為球形氧化鋁12~33 份、碳化硅7~19份。
3. 根據權利要求1所述的導熱粘接劑，其特征在于：所述導熱劑為氮化鋁、氧化鋁、氧 化娃按照質量比1:1~2. 5:1~8進行復配。
4. 根據權利要求1所述的導熱粘接劑，其特征在于：所述導熱劑為氮化硼。
5. 根據權利要求1所述的導熱粘接劑，其特征在于：所述促進劑是亞磷酸三苯酯或水 楊酸。
6. 根據權利要求1所述的導熱粘接劑，其特征在于：所述導熱粘接劑是由：環氧樹脂 28份、丙烯酸樹脂6份、導熱劑37份、甲基丙烯酰氧基硅5份、丁二烯基三乙氧基硅烷2 份、脂環族胺類環氧樹脂固化劑13份、促進劑2份、潤滑劑2份制成。
【專利摘要】本發明公開了一種導熱粘接劑，是由以下重量份數的原料組成：環氧樹脂10~38份、丙烯酸樹脂5~25份、導熱劑10~41份、甲基丙烯酰氧基硅1~10份、丁二烯基三乙氧基硅烷？1~5份、脂環族胺類環氧樹脂固化劑8～26份、促進劑？1～3份、其他加工助劑0~5份；本發明采用高導熱劑，提高整個體系的導熱性能；丙烯酸樹脂提高產品耐水性、耐候性和物理機械性能；在制備過程中，針對性地選擇不同的偶聯劑分別對導熱劑、樹脂進行混合預處理，進一步增強導熱劑與樹脂基體的相容性、樹脂與樹脂之間的結合性，采用先加入助劑、分批次加入固化劑的方式，使得固化反應更充分，提高產品的粘接性能；本發明導熱粘接劑具備優良粘接性能，導熱系數高，制備方法操作簡單，性價比高。
【IPC分類】C09J4-06, C09J4-02, C09J11-04
【公開號】CN104559807
【申請號】CN201410774595
【發明人】楊永佳, 張彥兵, 楊小義
【申請人】惠州力王佐信科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月16日