黏合材料制造技术

一种黏合材料，包含高分子成分、导热填料及固化剂。高分子成分占该黏合材料的体积百分比介于29%至60%之间，且包含热固型环氧树脂及可改善热固性环氧树脂耐冲击性的改质聚合物。该改质聚合物包含热塑型塑胶、橡胶或其混合物，且该改质聚合物占该高分子成分的体积百分比介于4%至45%之间。导热填料均匀分散于该高分子成分中，且占该黏合材料的体积百分比介于39%至70%之间。固化剂可在低于140℃的温度固化该热固型环氧树脂，占所述黏合材料的体积百分比介于0.1%至3%之间。该黏合材料的导热率大于3W/m-K，具有高导热率及强黏着力，因此适用于例如LED照明的高导热需求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种黏合材料，包含高分子成分、导热填料及固化剂。高分子成分占该黏合材料的体积百分比介于29%至60%之间，且包含热固型环氧树脂及可改善热固性环氧树脂耐冲击性的改质聚合物。该改质聚合物包含热塑型塑胶、橡胶或其混合物，且该改质聚合物占该高分子成分的体积百分比介于4%至45%之间。导热填料均匀分散于该高分子成分中，且占该黏合材料的体积百分比介于39%至70%之间。固化剂可在低于140℃的温度固化该热固型环氧树脂，占所述黏合材料的体积百分比介于0.1%至3%之间。该黏合材料的导热率大于3W/m-K，具有高导热率及强黏着力，因此适用于例如LED照明的高导热需求。【专利说明】黏合材料
本专利技术涉及一种黏合材料，特别是一种具有高导热率和耐冲击特性的绝缘黏合材 料。
技术介绍
当发光二极体（LED)于60年代被使用后，过去因使用功率不高，只拿来作为显示 灯及讯号灯，故封装散热问题并未产生。但近年来使用于TV背光或照明用途的LED，其亮 度、功率皆持续提升，因此散热逐渐成为LED照明产业的首要问题。 传统白炽灯有70%以红外线辐射方式进行散热，所以灯泡本体热累积现象轻微。 而LED产生的光，大多分布在以可见光或紫外光居多，不容易以辐射方式帮助散热，又因 LED封装面积较小，难以将热有效散出，导致LED容易热衰减，由此得知LED热能是目前急待 解决的问题。 早期LED热源透过金属架往基板散热，传统的封装热阻相当大，约达250? 350°C/W。之后，进而由表面贴合方式（SMD)于PCB基板上封装，主要是通过与基板贴合一 起的FR4载板来导热，利用增加散热面积的方式来大幅降低其热阻值。但FR4本身热传导系 数较低，在高功率的LED封装材料上不太适用。对于LED或其他发热元件或电子零件而言， 目前亦有使用一片热传介面材料（thermal interface material),将上述电子零部件与散 热模组结合。传统上，热传介面材料是采用有机硅高分子系统，传统硅高分子虽然具有良好 的低黏度与信赖性，但是硅高分子的成本较高。另外，虽然硅高分子具有较高的耐温性，但 是使用一段时间后，会产生流油与劣化等缺点，产生更换维护的需求。
技术实现思路
本专利技术公开一种黏合材料，可制作成片状，除了具有高导热性外，同时具有绝缘和 黏着特性，可以将金属与金属材料间黏合，或是电子零件与金属材料间黏合，而无需使用其 他固定材料。 本专利技术公开一种黏合材料，其包含高分子成分、导热填料及固化剂。高分子成分占 该黏合材料的体积百分比介于29%至60%之间，且包含热固型环氧树脂及可改善热固性环 氧树脂耐冲击性的改质聚合物。该改质聚合物包含热塑型塑胶、橡胶或其混合物，且该改质 聚合物占该高分子成分的体积百分比介于4%至45%之间。导热填料均匀分散于该高分子 成分中，且占该黏合材料的体积百分比介于39%至70%之间。固化剂用以在低于温度140°C 固化该热固型环氧树脂，且占所述黏合材料的体积百分比介于〇. 1%至3%之间。该黏合材 料的导热率大于3W/m-K。 -实施例中，该改质聚合物包含橡胶，且其中橡胶占该黏合材料的体积百分比约 介于1. 5%至12%。 -实施例中，该黏合材料在制作成200 μ m厚度片材下的热阻率小于0. 5°C /W。 -实施例中，该黏合材料与金属材料压着固化后，黏着力大于300g/cm2。 一实施例中，该固化剂可于80?105°C的温度下固化该热固型环氧树脂。 一实施例中，该热固型环氧树脂包括末端环氧官能团的环氧树脂、侧链型环氧官 能团、或四官能团的环氧树脂或其混合物，例如：双酚A环氧树脂。 一实施例中，该热塑型塑胶包含苯氧树脂、聚砜、聚醚砜、聚苯乙烯、聚氧化二甲 苯、聚苯硫醚、聚酰胺、聚亚酰胺、聚醚酰亚胺、聚醚酰亚胺与硅酮的嵌段共聚合物、聚氨酯、 聚酯树脂、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯（压克力）树脂、聚苯乙烯/聚丙烯/聚苯乙烯嵌 段共聚合物中的一种或多种。 一实施例中，该橡胶可选自丁腈橡胶。例如：端羧基丁腈橡胶、端胺基丁腈橡胶、 端羟基丁腈橡胶、端环氧基丁腈橡胶、端乙烯基丁腈橡胶、端甲基丙烯酸基丁腈橡胶或其组 合。 一实施例中，该导热填料包含氮化物、氧化物或其混合物。例如：氮化锆、氮化硼、 氮化铝、氮化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锌、二氧化硅、二氧化钛或其混合物。 一实施例中，该固化剂选自双氰胺。 一实施例中，该黏合材料依据ASTM D2240A规范所测得的硬度介于65A?98A。 一实施例中，黏合材料另包含固化加速剂，固化加速剂为尿素或其化合物。 本专利技术的黏合材料并无传统硅高分子的流油和劣化等缺点，且其中的高分子成分 在25°C下利用200倍的金相显微镜观察无相分离现象。本专利技术的黏合材料具有高导热率及 强黏着力，因此适用于例如LED照明的高导热需求。 【具体实施方式】 为让本专利技术的上述和其他相关
技术实现思路
、特征和优点能更明显易懂，下文特举出 相关实施例，作详细说明如下。 本专利技术的黏合材料主要于高分子成分中添加导热填料而成。高分子成分包括热固 性环氧树脂，并搭配热塑性塑胶、橡胶或其组合的之改质聚合物，以针对热固性环氧树脂进 行耐冲击性质改善。换言之，热固性环氧树脂为必要材料，热塑性塑胶和橡胶可择一使用或 一起和热固性环氧树脂加以混合。表1记载本专利技术黏合材料实施例中的成分和其体积百分 t匕。另外也测试纪录了各实施例中硬度、导热率和相分离观察的结果。 【权利要求】1. 一种黏合材料，包含： 一高分子成分，占所述黏合材料的体积百分比介于29%至60%之间，且包含热固型环氧 树脂及可改善热固性环氧树脂耐冲击性的改质聚合物，该改质聚合物包含热塑型塑胶、橡 胶或其混合物，且所述改质聚合物占所述高分子成分的体积百分比介于4%至45%之间； 一导热填料，均匀分散于所述高分子成分中，且占所述黏合材料的体积百分比介于39% 至70%之间；以及 一固化剂，用于在低于140°C的温度下固化所述热固型环氧树脂，且占所述黏合材料的 体积百分比介于〇. 1%至3%之间； 其中，所述黏合材料的导热率大于3W/m-K。2. 根据权利要求1的黏合材料，其中，所述改质聚合物包含橡胶，且该橡胶占所述黏合 材料的体积百分比介于1. 5%至12%。3. 根据权利要求1的黏合材料，其中，所述黏合材料在200 μ m厚度下的热阻率小于 0· 5。。/W。4. 根据权利要求1的黏合材料，其中，所述黏合材料与金属材料压着固化后，黏着力大 于300g/cm2,所述金属材料包含铁、铝、铜或其合金。5. 根据权利要求1的黏合材料，其中，所述固化剂可于80?105°C固化所述热固型环 氧树脂。6. 根据权利要求1的黏合材料，其中，所述热固型环氧树脂包括末端含环氧官能团的 环氧树脂、侧链型环氧官能团、或四官能团的环氧树脂或其混合物。7. 根据权利要求1的黏合材料，其中，所述热固型环氧树脂包含双酚A环氧树脂。8. 根据权利要求1的黏合材料，其中，所述热塑型塑胶包含苯氧树脂、聚砜、聚醚砜、聚 苯乙烯、聚氧化二甲苯、聚苯硫醚、聚酰胺、聚亚酰胺、聚醚酰亚胺、聚醚酰亚胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黏合材料，包含：一高分子成分，占所述黏合材料的体积百分比介于29%至60%之间，且包含热固型环氧树脂及可改善热固性环氧树脂耐冲击性的改质聚合物，该改质聚合物包含热塑型塑胶、橡胶或其混合物，且所述改质聚合物占所述高分子成分的体积百分比介于4%至45%之间；一导热填料，均匀分散于所述高分子成分中，且占所述黏合材料的体积百分比介于39%至70%之间；以及一固化剂，用于在低于140℃的温度下固化所述热固型环氧树脂，且占所述黏合材料的体积百分比介于0.1%至3%之间；其中，所述黏合材料的导热率大于3W/m‑K。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈国勋，柯孟君，沙益安，杨翔云，
申请(专利权)人：聚鼎科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71