本发明专利技术公开了一种大功率LED用导热绝缘胶带及其制备方法，其制备工艺过程为：按以下重量份数分别称取由重量配比为1：1的环氧树脂和增韧树脂组成的混合物5~10份、固化剂5~10份、增韧剂0~3份、促进剂0.5份、偶联剂0.5~1.5份，将上述各原料进行混合，得到的混合物溶于溶剂中，所述溶剂与该混合物的重量比为1∶5，搅拌1小时后加入导热填料75~89份，混合均匀后得到的混合物涂覆在基材上，并进行分级固化，第一级固化温度80℃，固化时间0.5小时，第二级固化温度120℃，固化时间1小时，即得半固化状态的胶膜。本发明专利技术导热绝缘胶带具有导热系数高，粘接强度高；吸湿性低，常低温储存性好等优点。
Heat conductive insulating adhesive tape for high-power LED and preparation method thereof
The invention discloses a high-power LED thermal insulating tape and its preparation method, its preparation process is: according to the weight number of copies were collected by the weight ratio of epoxy resin and toughening 1:1 resin consisting of a mixture of 5~10 and curing agent 5~10, toughening agent 0~3, agent 0.5, the coupling agent 0.5~1.5, the raw materials are mixed, the mixture is dissolved in the solvent, the solvent and the mixture of the weight ratio of 1 to 5, stirring for 1 hours after adding filler 75~89, obtained after mixing the mixture is coated on the substrate, and the first grade curing, curing temperature 80 C, the curing time of 0.5 hours, second curing temperature of 120 DEG C, the curing time is 1 hours, the film semi solidified state. The heat insulation adhesive tape of the invention has the advantages of high thermal conductivity, high adhesive strength, low moisture absorption, good storage at low temperature and the like.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种导热胶带及其制备方法，特别涉及一种具有高导热系数的LED用导热绝缘胶带及其制备方法。
技术介绍
随着信息产业的蓬勃发展，大规模集成电路和电子器件微型化已是趋势，伴随而来的是封装体内芯片温度剧增，半导体元器件通常对热都敏感，长时间的热或过高的热都带来稳定性和使用寿命的问题。因此，散热问题就成为束缚电子产业发展的关键技术之一， 对于大功率LED产品尤为突出。LED由于发光的同时还产生大量的热，芯片温度对LED的发光效率和稳定性影响极大，有资料表明，温度每升高20°C，LED发光效率下降15 20%，当温度高于其额定工作温度8°C，工作寿命将降低50%。所以，在大功率LED封装过程中，应当使用具有优良导热性能的绝缘胶，但难以保证导热胶层的厚度且容易溢胶。因此研发高性能导热绝缘胶带对于促进LED产业的快速可持续发展具有重要的意义。专利号为US4M8862的专利中公开了一种含导热填料(氧化铝、氧化锆、氧化锌、 氧化锡)不足IOvoW)的导热绝缘胶带，其导热率达不到电子元器用的要求。专利号为 US4772960的专利中公开了一种可用于粘接芯片和散热器的导热胶带，其中含有至少一种丙烯酸酯单体、自由基引发剂、金属螯合剂、801%氧化铝粉末，其缺点是初粘力不高，需要在固化前机械地夹住粘接元件。专利号为US20100233i^6的专利中公开了一种丙烯酸类导热胶带，其中反应物中极性单体占20W%，加入微空心填料提高了胶带的润湿性和柔软性，胶带导热率为0. 35 0. 8 W/ m ‘ K0 Chomerics公司开发的Thermattach系列丙烯酸压敏胶， 填料为氧化铝，导热率为0.圹1.4W/ m· K，厚度为0.13、. 25mm。尽管其技术通报指出铝箔可以提升胶带的导热率，但铝箔的引入使胶带不绝缘。3M公司针对于低功率电子元器件开发了 8800系列和9800系列陶瓷填充的无基丙烯酸类导热胶带，胶带的导热率为0. 6 W/ m· K，厚度是0. 13 0.52mm。罗曼公司开发了一种无基和铝基导热胶带(Duplo C011 182TC 和384TC)，导热率分别为0. 34 W/ m · K和0. 47 W/ m · K。信越公司开发有机硅导热双面胶带TC-20SAS，导热率为0. 7 ff/m · K。综上所述，目前市场上的导热绝缘胶带的导热率偏低，其原因有两个一，聚合物的导热性能不理想；二，这些导热胶带由于受到导热填料本身导热性限制，所以出现导热率低、寿命短、机械性能差等特点。
技术实现思路
针对现有技术中导热绝缘胶带的导热率偏低，增加导热填料又造成机械性能差等不足，本专利技术提供一种具有高导热系数的大功率LED用导热胶带及其制备方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下一种大功率LED用导热绝缘胶带的制备方法，其工艺过程为按以下重量份数分别称取由重量配比为1:1的环氧树脂和增韧树脂组成的混合物5 10份、固化剂5 10份、增韧剂(Γ3份、促进剂0. 5份、偶联剂0. 5 1. 5份，将上述各原料进行混合，得到的混合物溶于溶剂中，所述溶剂与该混合物的重量比为1 :5， 搅拌1小时后加入导热填料75 89份，混合均勻后得到的混合物涂覆在基材上，并进行分级固化，第一级固化温度80°C，固化时间0. 5小时，第二级固化温度120°C，固化时间1小时， 即得半固化状态的胶膜。进一步的，所述的环氧树脂可以为现有技术中公开的可适合于做导热绝缘胶的任何一种环氧树脂，优选为双酚A型环氧树脂，或脂环族环氧树脂中的一种或者多种混合物。进一步的，所述的增韧树脂可以为现有技术中公开的可适合做导热绝缘胶带的任何一种，优选为聚乙烯醇缩丁醛改性环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、丁腈橡胶改性环氧树脂、丙烯酸酯改性环氧树脂、核壳橡胶改性环氧树脂、纳米橡胶粒子改性环氧树脂中的一种或多种的混合物，特别优选为京山北化复合材料厂生产的SL-102系列聚氨酯改性环氧树脂、日本kaneka公司生产的MX系列核壳橡胶改性环氧树脂、日本kaneka公司生产的MX系列有机硅改性环氧树脂的一种或者多种混合物。进一步的，所述的固化剂可以为现有技术中公开的可适合于做导热绝缘胶的任何一种酸酐类的固化剂，优选为十二烯基丁二酸酐、十四烯基丁二酸酐或桐油酸酐中的一种或者多种混合物。进一步的，所述的增韧剂可以为聚氨酯、端羧基丁腈橡胶、端羟基丁腈橡胶、聚硫橡胶、超细全硫化粉末橡胶中的一种或者多种混合物。进一步的，所述的溶剂可以为乙酸乙酯、乙酸丁酯、二丙二醇甲醚、二甲基甲酰胺 (DMF)、甲乙酮、环己酮、二甘醇二甲醚、卡必醇中的一种或者多种的混合物，优选为二丙二醇甲醚、二甲基甲酰胺、甲乙酮(MEK)中的一种或多种混合物。进一步的，所述的促进剂为为三乙胺、苄基二甲胺、二甲氨基甲基苯酚、三-(二甲氨基甲基)苯酚、三乙醇胺、乙酰丙酮铁中的一种或多种的混合物，优选为2，4，6_三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)。进一步的，所述的偶联剂为钛酸四丁酯、Y-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、 Y-环氧丙基氧丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ-560)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 (KH-570)中的一种或者多种。进一步的，所述的导热填料为氮化铝、氮化硼、氧化铝、氧化锌、氮化硅、碳化硅、氧化镁中的一种与碳纤维或石墨的混合物，其中，氮化铝、氮化硼、氧化铝、氧化锌、氮化硅、碳化硅、氧化镁中的一种与碳纤维或石墨优选混合重量配比为7 3、 1。进一步的，所述的基材是纤维网格基材、无纺布基材、泡棉基材、薄膜基材中的一种。本专利技术的另一个目的是提供一种采用上述制备方法制得的大功率LED用导热绝缘胶带。本专利技术的有益效果是采用该制备方法所得到的大功率LED用导热绝缘胶带具有导热系数高，粘接强度高；Cl_，K+，Na+浓度在5ppm以下；吸湿性低，常低温储存性好；玻璃化转变温度高，高温稳定性好等优点。具体实施例方式以下通过实施例的方式进一步说明本专利技术，并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。实施例1按重量份数分别称取10份的由日本kaneka公司生产的核壳橡胶改性环氧树脂MX125 和E44环氧树脂组成的混合物(该混合物中核壳橡胶改性环氧树脂MX125和E44环氧树脂的重量配比为1:1)，10份的十二烯基丁二酸酐、3份的聚氨酯、0. 5份的三-(二甲氨基甲基)苯酚和1. 5份的偶联剂钛酸四丁酯，将上述各原料均勻混合后溶于MEK和DMF的混合溶剂(该混合溶剂中DMF与DMF的重量配比为1 :1)中，MEK和DMF的混合溶剂重量为上述各原料混合物重量的20%，即MEK和DMF的混合溶剂重量份数为5份，搅拌1小时后，再加入 75份的细度为45 μ m的氧化铝(DAW-妨)，混合均勻后将得到的混合物涂覆在纤维网格基材上，按照第一级固化温度80°C，固化时间0. 5 h，第二级固化温度120°C，固化时间Ih的升温过程分级固化即得半固化状态的胶膜。所得固化物的导热系数为1.02W/ Hi-K0实施例2按重量份数分别称取10份的由日本kaneka公司生产的核壳橡胶改性环氧树脂MX125 和E51环氧树脂组成的混合物(该混合物中核壳橡胶改性环氧树脂MX125和E51环氧树脂的重量配比为1 1 )，10份的本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种大功率ＬＥＤ用导热绝缘胶带的制备方法，其特征在于，该方法的工艺过程为：按以下重量份数分别称取由重量配比为１：１的环氧树脂和增韧树脂组成的混合物５～１０份、固化剂５～１０份、增韧剂０～３份、促进剂０．５份、偶联剂０．５～１．５份，将上述各原料进行混合，得到的混合物溶于溶剂中，所述溶剂与该混合物的重量比为１：５，搅拌１小时后加入导热填料７５～８９份，混合均匀后得到的混合物涂覆在基材上，并进行分级固化，第一级固化温度８０℃，固化时间０．５小时，第二级固化温度１２０℃，固化时间１小时，即得半固化状态的胶膜。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴波，王建斌，陈田安，
申请(专利权)人：烟台德邦电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：37
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