一種高導熱絕緣鋁基板的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及導熱絕緣鋁基板領域，具體而言，涉及一種高導熱絕緣鋁基板的制作 方法。
【背景技術】
[0002] 導熱絕緣鋁基板在LED燈的應用領域具有非常廣闊的市場。這種鋁基板起防止漏 電和散發(fā)熱量的作用，因此需要具備較高的擊穿電壓以及較高的導熱系數(shù)，在防止漏電的 條件下將多余的熱量散發(fā)出去，延長LED燈或者其他元器件的使用壽命。
[0003] 現(xiàn)有方法制作出的導熱絕緣鋁基板往往只能在部分參數(shù)上達標，例如具備了較好 的擊穿電壓，導熱系數(shù)卻非常低下；或者具備了較高的導熱系數(shù)，擊穿電壓卻非常低下。
[0004] 有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種高導熱絕緣鋁基板的制作方法，所述的制作方法所用 的涂料導熱系數(shù)和擊穿電壓都較高，因此制作的鋁基板絕緣效果和散熱性高。
[0006] 為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術方案：
[0007] -種高導熱絕緣鋁基板的制作方法，包括下列步驟：
[0008] 步驟A :對鋁板進行預處理；
[0009] 步驟B :向預處理后的所述鋁板的表面噴涂散熱涂料；所述散熱涂料主要由以下 成分組成：按重量計，含甲氧基的有機硅樹脂50-75份，填料24-43份，偶聯(lián)劑1-3份；所述 填料為氧化鋁，或者氧化鈣、氧化鈣、氧化鎂、云母中的一種或多種與氧化鋁的組合；
[0010] 步驟C:在所述噴涂之后進行燒結，得到產(chǎn)品。
[0011] 由于上述制作方法所用的散熱涂料具有較高的導熱系數(shù)和擊穿電壓，因此制成的 鋁基板絕緣性強，導熱性高。
[0012] 具體地，散熱涂料是以含甲氧基的有機硅樹脂為粘合劑，并選用特定的比例將填 料與偶聯(lián)劑粘結在一起而形成，其具有高導熱系數(shù)、絕緣性優(yōu)越、附著力好、耐高溫低溫、耐 化學腐蝕等特點，且與其它材料匹配性好。其中填料不僅起填充效果，而且可以提高涂料的 絕緣性，偶聯(lián)劑可以提高涂料的分散程度，從而提高其散熱性。
[0013] 經(jīng)驗證，上述高導熱絕緣鋁基板的導熱系數(shù)可以達到15W/m · K以上，擊穿電壓可 達到2-4. 2kV，剝離強度可以達到I. 8N/mm以上?？梢?，將該鋁基板用于LED燈具，可以延長 LED燈的使用壽命，提高安全性。
[0014] 另外，與傳統(tǒng)的鋁基板制作方法相比，上述制作方法僅含噴涂和燒結兩道主要工 序，省去了蝕刻、去膜、水洗等工序，具有工藝更簡單高效，影響因素少，質(zhì)量更容易控制等 優(yōu)點。
[0015] 優(yōu)選地，所述散熱涂料主要由以下成分制成：按重量計，含甲氧基的有機硅樹脂 50-75份，氧化鋁19-30份、氧化鈣3-7份、氧化鎂1-3份，云母1-3份，偶聯(lián)劑1-3份。
[0016] 采用以上涂料的基板的絕緣效果和散熱性更優(yōu)異，其導熱系數(shù)可以達到18W/m · K 以上，擊穿電壓可達到4. 2kV以上。
[0017] 優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為γ-(2,3-環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷）。
[0018] 該偶聯(lián)劑是具有氣基、環(huán)氧基的氧基硅烷，與含甲氧基的有機娃樹脂的匹配性尚； 而采用其他偶聯(lián)劑會或多或少破壞含甲氧基的有機硅樹脂的化學結構，降低涂料的粘性， 導致基板結構不穩(wěn)定。
[0019] 優(yōu)選地，所述燒結的方法為：在300°C以下至多燒結lh。
[0020] 高于300°C或者時間過長會破壞涂料層的物理結構，出現(xiàn)裂紋、凹凸不平等問題。
[0021] 優(yōu)選地，所述步驟B中，噴涂的方法為：先將二甲苯為溶劑調(diào)配所述散熱涂料，再 進行噴涂；二甲苯對涂料的溶解度高，且沸點低，易揮發(fā)，可以順利使涂料附著在鋁板的表 面。在實際噴涂過程中，要保證濃度既不損壞機器，不在機器中凝固，也不能過稀導致涂層 燒結后出現(xiàn)裂紋等問題。
[0022] 優(yōu)選地，涂料的噴涂厚度為30-50 μ m ;厚度過大不利于控制成本，過小時散熱效 率低。
[0023] 優(yōu)選地，所述預處理的方法為：依次經(jīng)過酸洗、水洗和烘烤。
[0024] 預處理品質(zhì)的好壞直接影響涂層附著力以及復合板外觀的好壞，所以預處理是非 常重要的一道工序。酸洗能夠?qū)X板表面污垢、吸附層去除，此工序可視鋁板表面情況而 定，水洗是將鋁板表面殘余酸洗去，烘烤除去鋁板表面水分。
[0025] 優(yōu)選地，所述氧化鋁的粒度大小為1_3μπι，純度為99%以上；不同純度、不同粒徑 的氧化鋁對涂料的性能有著不同影響。純度越高，涂料的穩(wěn)定性也就越好。合理粒徑的氧 化鋁絕緣性能和填充效果更佳，優(yōu)選采用1-3 μπι的氧化鋁?；谏鲜隼碛?，所述云母純度 優(yōu)選為99%以上；所述氧化f丐純度優(yōu)選為95%以上。
[0026] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：
[0027] (1)顯著提高了鋁基板的絕緣性和散熱性，同時改善了鋁基板的其它性能，例如： 固化性、耐高溫低溫、耐化學腐蝕、熱穩(wěn)定性、與其它材料的匹配性等。
[0028] (2)制作方法具有工藝更簡單高效，影響因素少，質(zhì)量更容易控制等優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0029] 下面將結合實施例對本發(fā)明的實施方案進行詳細描述，但是本領域技術人員將會 理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應視為限制本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體 條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為 可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0030] 實施例1 :
[0031] 按照質(zhì)量百分數(shù)的配比，取含甲氧基的有機硅樹脂58. 9%，氧化鋁28. 9%，氧化 鈣7%，氧化鎂2. 2%，γ-(2, 3-環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷2%，云母1%。
[0032] 將以上原料混合并在球磨機中攪拌均勻，研磨一個小時，停止研磨并封存。
[0033] 以二甲苯為溶劑，使用噴槍將此涂料均勻噴涂在1系鋁板表面，厚度為1 μ m，在 230°C下燒結Ih成型。
[0034] 實施例2 :
[0035] 按照質(zhì)量百分數(shù)的配比，取含甲氧基的有機硅樹脂58. 9%，氧化鋁28. 9%，氧化 鈣7%，氧化鎂2. 2%，γ-(2, 3-環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷2%，云母1%。
[0036] 將以上原料混合并在球磨機中攪拌均勻，研磨一個小時，停止研磨，得到涂料。
[0037] 以二甲苯為溶劑，使用噴槍將此涂料均勻噴涂在3系鋁板表面，厚度為3 μ m，在 230°C下燒結Ih成型。
[0038] 實施例3 :
[0039] 按照質(zhì)量百分數(shù)的配比，取含甲氧基的有機硅樹脂65. 5%，氧化鋁22. 7%，氧化 鈣6. 6%，氧化鎂2. 2%，γ-(2, 3-環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷2%，云母1%。
[0040] 將以上原料混合并在球磨機中攪拌均勻，研磨一個小時，停止研磨，將得到的涂料 封存。
[0041] 以二甲苯為溶劑，使用噴槍將此涂料均勻噴涂在5系鋁板表面，厚度為2 μ m，在 230°C下燒結Ih成型。
[0042] 實施例4 :
[0043] 按照質(zhì)量百分數(shù)的配比，取含甲氧基的有機硅樹脂74. 1%，氧化鋁13. 7%，氧化 鈣7%，氧化鎂2. 2%，γ-(2, 3-環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷2%，云母1%。
[0044] 將以上原料混合并在球磨機中攪拌均勻，研磨一個小時，停止研磨并封存。
[0045] 以二甲苯為溶劑，使用噴槍將此涂料均勻噴涂在6系鋁板表面，厚度為2 μ m，在 230°C下燒結Ih成型。
[0046]