avatar avatar 我的文献 BN和AlN颗粒对导热硅胶性能的影响 作者 朱宁宁 单位 哈尔滨工业大学 导师 李明雨 关键词 导热胶; 硅烷偶联剂; 导热率; BN; AlN
摘要
LED以其寿命长、节能、安全、绿色环保、色彩丰富等优势已经掀起了人类史上的又一次革命,目前突出的问题就是芯片的热量不能及时有效的散出,制约了LED的应用。本课题是通过在硅橡胶基体中加入偶联剂处理后的导热填料和其它助剂,研究出一种用于LED封装的导热绝缘硅胶。首先,介绍导热胶的制备和固化工艺。将基料、交联剂,抑制剂、催化剂,表面处理好的BN、AlN,按A组分:基料,抑制剂,填料;B组分:交联剂,催化剂,填料;分别搅拌均匀制得双组分的A、B导热胶。在实际使用中,将A、B组分的胶混合搅拌均匀,使用溶胀法分析,确定比较合理的固化时间和温度加热到60~140℃,大约10~120分钟后完全固化。其次,为了减小导热填料与硅橡胶基体之间的界面热阻,用KH-570、Z-6040、Z-6020三种硅烷偶联剂分别对BN和AlN进行表面处理。并用热重、SEM和导热系数三种方法表征并定性定量论证其表面处理的效果,确定在本课题中使用Z-6040对氮化铝和氮化硼进行表面处理,使用量均为2.4%。最后介绍热学、电学、机械性能的测试和分析。研究了导热率的变化规律,添加相同粒径的BN颗粒或AlN颗粒时,随着添加量的增加,导热率开始在不断增大的,到达某一值后,就会减小;添加相同比例的同种填料时,大粒径的导热率大于小粒径的,大粒径和小粒径掺杂导热率大于任何单一粒径。介电强度是随着填料含量的增大而减小的。粘合强度也是随着填料含量的增大,到一定值后减小。另外,对热稳定性、粘度、拉伸强度和断裂伸长率各性能也进行了分析和测试,性能基本全部能够满足实际使用需要。通过一系列的理论研究和实际操作,研制出两种性能比较优越的导热胶,(1)以氮化硼为填料时,导热系数可达到1.02 W/(m�K),介电强度大于11.02kV/mm,粘合强度2.1MPa。(2)以氮化铝为填料,导热系数达到1.85 W/(m�K),介电强度11.02 kV/mm,粘合强度3.04MPa。
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