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CN107215058A - 一种导热石墨铝基板及其制作方法 - Google Patents

一种导热石墨铝基板及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种导热石墨铝基板，利用石墨的高导热特性结合配套的高导热绝缘胶膜、石墨模、铜箔、金属板，通过辊压机、平压机进行热压复合并固化后的高散热材料；本发明还提供了所述导热石墨铝基板的制作方法步骤如下：步骤一：预备所述权利要求1‑4的原料；步骤二：选择离型膜或金属膜（铜箔、铝箔）；步骤三：将权利要求3制备的高导热绝缘胶膜通过涂布机涂布于离型膜或者金属膜上；步骤四：将权利要求4制备的石墨膜通过涂布机涂布于涂覆有高导热绝缘胶膜的离型膜上；步骤五：将步骤四的复合膜复合在金属板的上下表面上；步骤六：烘烤固化得到导热石墨铝基板。本发明具有导热效果好、寿命长，制作方法简单的优点。

Description

一种导热石墨铝基板及其制作方法
技术领域
本发明涉及节能型电光源LED技术领域，尤其涉及一种应用于LED灯的导热石墨铝基板及其制作方法。
背景技术
在节能照明的发展趋势下，产品的应用节能开始延伸到产品制造节能环保，提高产品各零件的利用率是节能的主要措施，LED 灯的灯珠本身在实验室的数量可达到150lm/W，但实际产品其光效在90lm/W 左右，其影响光效有驱动电源的功率损耗、灯罩的损耗等因素以外，灯体的温度与铝基板的温度影响光效的提高。
温度升高会降低LED 的发光效率，温度影响LED 光效的原因包括以下几个方面：(1) 温度升高，电子与空穴的浓度会增加，禁带宽度会减小，电子迁移率将减小。(2) 温度升高，势阱中电子与空穴的辐射复合几率降低，造成非辐射复合( 产生热量)，从而降低LED的内量子效率。(3) 温度升高导致芯片的蓝光波峰向长波方向偏移，使芯片的发射波长和荧光粉的激发波长不匹配，也会造成白光LED 外部光提取效率的降低。(4) 随着温度上升，荧光粉量子效率降低，出光减少，LED 的外部光提取效率降低。(5) 硅胶性能受环境温度影响较大。随着温度升高，硅胶内部的热应力加大，导致硅胶的折射率降低，从而影响LED 光效。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种导热石墨铝基板及其制作方法，该导热石墨铝基板导热效果好、寿命长，制作方法简单。
为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
一种导热石墨铝基板，利用石墨的高导热特性结合配套的高导热绝缘胶膜、石墨模、铜箔、金属板，通过辊压机、平压机进行热压复合并固化后的高散热材料。
其中，所述金属板为铝、铜、铁或者非金属基材覆铜板。
其中，所述高导热绝缘胶膜按质量份数比如下：
丁腈橡胶 22～35份
环氧树脂 45～56份
丙烯酸树脂 8～12份
固化剂 1.5～2.6份
二氧化硅 1.2～2份
聚乙烯醇缩丁醛 4～6.2份
高导热粉 5～80份
溶剂 50～70份。
其中，所述石墨膜按质量份数比如下：
丁腈橡胶 22～35份
环氧树脂 45～56份
丙烯酸树脂 8～12份
固化剂 1.5～2.6份
二氧化硅 1.2～2份
聚乙烯醇缩丁醛 4～6.2份
石墨粉 5～80份
溶剂 50～70份。
本发明还提供了所述导热石墨铝基板的制作方法步骤如下：
步骤一：预备所述权利要求1-4的原料；
步骤二：选择离型膜或金属膜（铜箔、铝箔）；
步骤三：将权利要求3制备的高导热绝缘胶膜通过涂布机涂布于离型膜或者金属膜上；
步骤四：将权利要求4制备的石墨膜通过涂布机涂布于涂覆有高导热绝缘胶膜的离型膜上；
步骤五：将步骤四的复合膜复合在金属板的上下表面上；
步骤六：烘烤固化得到导热石墨铝基板。
其中，所述步骤五的具体步骤如下：
（5.1）：通过辊压机将离型膜上或者金属膜上的复合膜与金属板在50-190度的温度，0.5-5米/分的速度进行热压复合；
（5.2）在（5.1）的步骤后将复合后的板材投入到固化箱在50-190度的温度下固化50-180分钟。
其中，所述步骤六的烘烤温度为20～170度，烘烤行进速度为1～100米/分钟。
其中，所述导热石墨铝基板可为所述金属板上端涂覆所述石墨膜后再涂覆所述高导热绝缘胶膜，最后涂覆所述离型膜或金属膜（铜箔、铝箔）。
本发明的有益效果为：本发明所述的一种导热石墨铝基板，利用石墨的高导热特性结合配套的高导热绝缘胶膜、石墨模、铜箔、金属板，通过辊压机、平压机进行热压复合并固化后的高散热材料；本发明还提供了所述导热石墨铝基板的制作方法步骤如下：步骤一：预备所述权利要求1-4的原料；步骤二：选择离型膜或金属膜（铜箔、铝箔）；步骤三：将权利要求3制备的高导热绝缘胶膜通过涂布机涂布于离型膜或者金属膜上；步骤四：将权利要求4制备的石墨膜通过涂布机涂布于涂覆有高导热绝缘胶膜的离型膜上；步骤五：将步骤四的复合膜复合在金属板的上下表面上；步骤六：烘烤固化得到导热石墨铝基板。本发明具有导热效果好、寿命长，制作方法简单的优点。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。
一种导热石墨铝基板，利用石墨的高导热特性结合配套的高导热绝缘胶膜、石墨模、铜箔、金属板，通过辊压机、平压机进行热压复合并固化后的高散热材料，极大的提高金属基板（或非金属材料）的散热性能、大大提高LED产品的寿命、大幅度增强LED产品的功率。
进一步的，所述金属板为铝、铜、铁或者非金属基材覆铜板，适用于可将所有金属作为基材然后覆铜等金属制成PCB使用的金属覆铜板材料或者不使用金属作为基材的非金属覆铜板材料。
进一步的，所述高导热绝缘胶膜按质量份数比如下：
丁腈橡胶 22～35份
环氧树脂 45～56份
丙烯酸树脂 8～12份
固化剂 1.5～2.6份
二氧化硅 1.2～2份
聚乙烯醇缩丁醛 4～6.2份
高导热粉 5～80份
溶剂 50～70份。
进一步的，所述石墨膜按质量份数比如下：
丁腈橡胶 22～35份
环氧树脂 45～56份
丙烯酸树脂 8～12份
固化剂 1.5～2.6份
二氧化硅 1.2～2份
聚乙烯醇缩丁醛 4～6.2份
石墨粉 5～80份
溶剂 50～70份。
更进一步的，所述导热石墨铝基板的制作方法步骤如下：
步骤一：预备所述权利要求1-4的原料；
步骤二：选择离型膜或金属膜（铜箔、铝箔）；
步骤三：将权利要求3制备的高导热绝缘胶膜通过涂布机涂布于离型膜或者金属膜上；
步骤四：将权利要求4制备的石墨膜通过涂布机涂布于涂覆有高导热绝缘胶膜的离型膜上；
步骤五：将步骤四的复合膜复合在金属板的上下表面上；
步骤六：烘烤固化得到导热石墨铝基板。
进一步的，所述步骤五的具体步骤如下：
（5.1）：通过辊压机将离型膜上或者金属膜上的复合膜与金属板在50-190度的温度，0.5-5米/分的速度进行热压复合；
（5.2）在（5.1）的步骤后将复合后的板材投入到固化箱在50-190度的温度下固化50-180分钟。
进一步的，所述步骤六的烘烤温度为20～170度，烘烤行进速度为1～100米/分钟。
进一步的，本发明还可以将所述导热石墨铝基板的制作方法步骤变换为所述导热石墨铝基板可为所述金属板上端涂覆所述石墨膜后再涂覆所述高导热绝缘胶膜，最后涂覆所述离型膜或金属膜（铜箔、铝箔），形成4层复合高导热金属覆铜板材料。
需更进一步的解释，本发明利用石墨作为导热介质的高导热金属覆铜板材料或高导热非金属覆铜板材料。本品只需通过辊压机（类似干膜辊压机）在90-125℃的温度下将本品进行热压合的工艺和兼容传统的层压压合的工艺。使得金属覆铜板的导热系数有了革命性的突破以及填补了非金属覆铜板无法导热的空白，弥补了超导热覆铜板材料的市场空缺. 由于LED灯所产生的热量能通过石墨迅速传导给金属基板，并由该金属板快速散发出去，从而达到快速散热的目的，由于极佳散热效果极大的提高了产品的品质和使用寿命，解决了LED大功率寿命短使用成本高的瓶颈，利于广泛推广应用，故本发明具有导热效果好、寿命长，制作方法简单的优点。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种导热石墨铝基板，其特征在于：利用石墨的高导热特性结合配套的高导热绝缘胶膜、石墨模、铜箔、金属板，通过辊压机、平压机进行热压复合并固化后的高散热材料。
2.根据权利要求1所述的一种导热石墨铝基板，其特征在于：所述金属板为铝、铜、铁或者非金属基材覆铜板。
3.根据权利要求1所述的一种导热石墨铝基板，其特征在于，所述高导热绝缘胶膜按质量份数比如下：
丁腈橡胶 22～35份
环氧树脂 45～56份
丙烯酸树脂 8～12份
固化剂 1.5～2.6份
二氧化硅 1.2～2份
聚乙烯醇缩丁醛 4～6.2份
高导热粉 5～80份
溶剂 50～70份。
4.根据权利要求1所述的一种导热石墨铝基板，其特征在于，所述石墨膜按质量份数比如下：
丁腈橡胶 22～35份
环氧树脂 45～56份
丙烯酸树脂 8～12份
固化剂 1.5～2.6份
二氧化硅 1.2～2份
聚乙烯醇缩丁醛 4～6.2份
石墨粉 5～80份
溶剂 50～70份。
5.根据权利要求1-4所述的一种导热石墨铝基板，其特征在于，所述导热石墨铝基板的制作方法步骤如下：
步骤一：预备所述权利要求1-4的原料；
步骤二：选择离型膜或金属膜（铜箔、铝箔）；
步骤三：将权利要求3制备的高导热绝缘胶膜通过涂布机涂布于离型膜或者金属膜上；
步骤四：将权利要求4制备的石墨膜通过涂布机涂布于涂覆有高导热绝缘胶膜的离型膜上；
步骤五：将步骤四的复合膜复合在金属板的上下表面上；
步骤六：烘烤固化得到导热石墨铝基板。
6.根据权利要求5所述的一种导热石墨铝基板的制作方法，其特征在于，所述步骤五的具体步骤如下：
（5.1）：通过辊压机将离型膜上或者金属膜上的复合膜与金属板在50-190度的温度，0.5-5米/分的速度进行热压复合；
（5.2）在（5.1）的步骤后将复合后的板材投入到固化箱在50-190度的温度下固化50-180分钟。
7.根据权利要求5所述的一种导热石墨铝基板的制作方法，其特征在于：所述步骤六的烘烤温度为20～170度，烘烤行进速度为1～100米/分钟。
8.根据权利要求5所述的一种导热石墨铝基板的制作方法，其特征在于：所述导热石墨铝基板可为所述金属板上端涂覆所述石墨膜后再涂覆所述高导热绝缘胶膜，最后涂覆所述离型膜或金属膜（铜箔、铝箔）。
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