环氧树脂型导热接着剂的组成物制造技术

本发明专利技术公开了一种环氧树脂型导热接着剂的组成物，以一液型环氧接着剂作为粘着基材，并且以导电或绝缘性的导热填料作为导热介质。因此，本发明专利技术的环氧树脂型导热接着剂的组成物的比重低、粘度低、导热值高，能在１２５℃的高温下才开始，并在１５０℃迅速完成硬化反应。其次，本发明专利技术的环氧树脂型导热接着剂的组成物安定性佳、寿限长，而且使用本发明专利技术的导热接着剂于电子材料的散热模块上，更具节能、环保及提高工作效率等优点。

【技术实现步骤摘要】
专利说明本专利技术涉及一种接着剂，尤其涉及一种同时兼具导热与接着功能的环氧树脂型导 热接着剂的组成物。
技术介绍
随着电子业的高速发展，电子零件体积愈益小型化，且电子元件密度越益集中，导 致发热量增高，因此，散热技术为当前十分重要的课题之一。传统上，散热装置等电子器材 是采用锡膏或无铝锡膏作为接脚焊接或散热片粘合等的材料。不过，鉴于锡膏或无铅锡膏 中所含的重金属具有毒性，对人体健康易造成危害且也污染环境，因而发展出一种导热性 接着剂。导热性接着剂是将具绝缘性的高分子材料与导热性的填料混合在一起加工，进而 形成一导热性佳、粘着性强、比重低、加工硬化时程短、硬化温度低、低成本且具环保价值的 导热接着剂。一般高分子材料均为热及电的良好绝缘体，但导热接着剂必须仰赖导热填料的作 用而具有一定的导热值，因此，导热接着剂中所使用的导热填料需能充分分散在树脂介质 中而且紧密相连结，使热流能由连结的导热填料颗粒间传送，以达一定的导热值。虽然如 此，导热接着剂的导热值仍因树脂介质的存在而大为降低，因此，应如何慎选良好的导热填 料而制备一导热性优异的导热接着剂，且同时考虑导热接着剂的安定性、储存时间、施工便 利性、粘着性、硬化时间与温度等，为制备能符实用的导热接着剂必须兼具的特性考虑。美国专利公开号第2005/10228097号，揭露一种液态或低温液化的金属，如镓、 铟、汞或金属化玻璃或其合金作为填料。不过，由于此等金属价格昂贵、具有毒性，且不 稳定，又加上此等胶材硬化所需的时间过长，不符工业实际应用的需求。美国专利号第 6，500, 891号，揭露一使用于电子材料的导热接着剂。不过，由于该专利所使用导热填料仅 限定为无机盐类，且其导热值偏低，实际应用相当有限。是以，基于工业上应用的需求，该如何制备出一种能同时兼具导热值高、符合环保 需求并简化工艺等特性的导热接着剂，实属目前相关领域的技术人员亟欲克服的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种环氧树脂型导热接着剂的组成物，以解 决现有技术的导热填料导热值偏低的技术问题。本专利技术所揭露的一种环氧树脂型导热接着剂的组成物，包含有一环氧接着剂与一 导热填料，环氧接着剂的含量占环氧树脂型导热接着剂的组成物的总重量的10% 50%。 其中，环氧接着剂包含一环氧树脂与一硬化剂系统，且硬化剂系统的含量占环氧接着剂重 量的 15%，而且硬化剂系统由多个硬化剂所组成。上述的导热填料与环氧树脂的重 量比例为0.5 1至5 1，其中，该环氧树脂型导热接着剂的组成物的粘度为40，OOOcps 200，OOOcps。特别的是，本专利技术所揭露的环氧树脂型导热接着剂的组成物可以于第一温度为150°C下，约于10分钟内完全硬化，或者是于第二温度为180°C下，约于5分钟内完全硬化。 其次，本专利技术所揭露的环氧树脂型导热接着剂的组成物于室温下具有至少30天以上的架 存寿限，而且其热传导系数大于3W/m. ° K以上。其中，该环氧接着剂的含量占该环氧树脂型导热接着剂的组成物的总重量的 20% 40%。其中，该导热填料与该环氧接着剂的重量比例为0.5 1至4 1。其中，该导热填料选自于一导电性导热填料及一绝缘性导热填料所组成的群组之ο其中，该导电性导热填料为一金属粉体。 其中，该导电性导热填料为一铝粉或一铜粉。其中，该绝缘性导热填料选自于金属氧化物、金属氢氧化物、金属氮化物及其混合 物所组成的群组之一。其中，该环氧接着剂为一液型环氧接着剂。其中，该些硬化剂其中之一是由该咪唑化合物与该金属盐所形成的一咪唑金属盐 错合物。其中，还包含一添加剂。经各项物理特性的测试而得知，本专利技术的环氧树脂型导热接着剂的组成物的比重 低、粘度低、导热值高，能在125°C的高温下才开始，并在150°C迅速完成硬化反应。其次，本 专利技术的环氧树脂型导热接着剂的组成物安定性佳、寿限长，而且使用本专利技术的环氧树脂型 导热接着剂的组成物于电子材料的散热模块上，更具有节能、环保、简化工艺以及提高工作 效率等优点。以上的关于本
技术实现思路
的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本专利技术 的原理，并且提供本专利技术的权利要求更进一步的解释。附图说明图1为本专利技术的实施例二中，不同咪唑-金属盐类错合物所得的环氧接着剂的受 热反应的变化曲线图；图2为本专利技术的实施例三中，不同咪唑_金属盐错合物对环氧树脂的硬化影响的 变化曲线图；图3为本专利技术的实施例四中，不同含量咪唑-硝酸镍错合物对环氧树脂的硬化促 进反应；图4为本专利技术的实施例五中，在150°C的硬化温度下，不同含量咪唑-硝酸镍错合 物对环氧树脂的硬化促进反应；图5为本专利技术的实施例六中，不同温度对咪唑-硝酸镍错合物的环氧接着剂的硬 化影响。具体实施例方式本专利技术的环氧树脂型导热接着剂的组成物包含一环氧接着剂以及一导热填料，环 氧接着剂的含量占环氧树脂型导热接着剂的组成物的总重量的10% 50%，其中环氧接着剂主要包含一环氧树脂与一硬化剂系统，该硬化剂系统由多种硬化剂组成，且硬化剂系 统的含量占环氧接着剂重量的 15%。而导热填料与环氧树脂的重量比例为0.5 1 至 5 1。上述导热填料为具良好导热性的粉体材料，尤其须为导电性导热填料或绝缘性导 热填料，其中上述导热填料的粒径可为微米、次微米级、纳米或此等粒径的混合组成。其次， 上述的导电性导热填料为球状粉体，例如为颗粒状的金属粉体。其中，金属粉体可为银粉、 铜粉、金粉、铝粉、钨粉、铁粉、钼粉或此等金属粉体的混合物，但并非仅限定于此。绝缘性导 热粉体填料可为金属氧化物、金属氢氧化物、金属氮化物或其混合物，但并非仅限于此。其 中，上述金属氧化物可以为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化钛、氧化铁或氧化锆。金属氢氧化 物可以为氢氧化铝，金属氮化物可以为氮化硼或氮化铝。其次，本专利技术环氧树脂型导热接着剂的组成物中所使用的导热填料，也可为经微 粒包覆处理的粉体填料，例如可以经氧化物处理的金属氮化物(如二氧化硅包覆的氮化 铝)、经绝缘处理的金属或陶瓷粒子(如玻璃包覆的银粉，氧化铝包覆的银粉)，或者是经过 导电性处理的金属氧化物(如铜包覆氧化铝粉，银包覆的氧化铝粉、银包覆的玻璃珠等)、 金属粉体(如镀银的铜粉、镀银镍粉等)，但并非仅限于此。须特别注意的是，上述的金属及 非金属粉体填料的形状为球状结构，是为了要让导热填料在环氧树脂型导热接着剂的组成 物中能有最大的填充量，并且以小粒径的导热填料，填塞在大粒径导热填料的颗粒间，使导 热填料的颗粒间能充分接触，则经填充的环氧树脂型导热接着剂的组成物能具有最大的热 传导系数值，同时，球状结构的导热填料可减少粉体粒子间的摩擦(abrasion)，能有效降低 环氧树脂型导热接着剂发组成物发粘度，提升导热接着 剂发加工容易度。本专利技术的一实施例中，所使用的导热填料为圆球形粉体且为固态填料，其平均粒 径以10 μ m为宜。一般而言，以全部粉体填料总重量的90%低于25 μ m的粒径为原则。本专利技术的环氧树脂型导热接着剂的组成物，其粘度在25°C下量测，以在 40，OOOcps (centipoises)至 200，OOOcps 为宜，其中又以 60，OOOcps 至 120，OOOcps 为适合。 环氧树脂型导热接着剂的组成物的粘度控制，得依本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环氧树脂型导热接着剂的组成物，其特征在于，包含有：　　一环氧接着剂，该环氧接着剂的含量占该环氧树脂型导热接着剂的组成物的总重量的１０％～５０％，其中该环氧接着剂包含一环氧树脂与一硬化剂系统，该硬化剂系统的含量占该环氧接着剂重量的１％～１５％，该硬化剂系统由多个硬化剂所组成；及　　一导热填料，该导热填料与该环氧树脂的重量比例为０．５∶１至５∶１；　　其中，该环氧树脂型导热接着剂的组成物的粘度为４０，０００ｃｐｓ～２００，０００ｃｐｓ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范仲宁，萧俊杰，
申请(专利权)人：日邦树脂无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]