[發明專利]導熱復合材料及其制成的導熱復合片材

無效

• 申請號: 201310078608.1
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN103146198A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 彭建軍;陶藤;王勇
• 申請（專利權）人: 深圳市博恩實業有限公司
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08L83/06;C08L83/05;C08L83/07;C09K5/14;C08K3/22;C08K3/36;C08K3/28;C08K3/34;C08K3/38;C08K3/08;C08K3/04;C08K7/00;C08K
• 代理公司: 深圳市攜眾至遠知識產權代理事務所(普通合伙) 44306
• 代理人: 成義生;肖溶蘭

【技術領域】

本發明涉及導熱材料，特別涉及一種用于發熱元件與散熱元件之間間隙填充的導熱復合材料及其制成的導熱復合片材。?

【背景技術】

隨著當代電子技術的迅速發展，電子元器件的集成程度和組裝密度不斷提高，其在提供強大使用功能的同時，也導致了其工作功耗和發熱量的急劇增大。眾所周知，高溫會對電子元器件的穩定性、可靠性和壽命產生有害的影響，因此確保發熱電子元器件所產生的熱量能夠及時排出，己經成為電子產品系統組裝的一個重要方面。而現有的散熱技術和散熱材料已逐漸不能滿足高端散熱的需求，散熱問題正逐漸成為制約電子行業發展的瓶頸。現有技術中普遍用于電子元器件散熱的材料是熱界面材料，熱界面材料作為發熱元件與散熱元件之間的熱流“橋梁”，在散熱過程中作用非常關鍵，其導熱性能直接關系到電子元器件產生的熱量能否及時的傳遞到散熱材料上。因此，熱界面材料的導熱性能越好，越有利于電子元器件散熱。常見的熱界面材料包括導熱硅脂、導熱相變材料和導熱墊片等。導熱硅脂由于厚度較低（一般低于0.15mm）而具有極低的熱阻，適用于發熱功率較大的場合；但其使用時需要現場印刷或涂覆，工序比較繁瑣，而且其只能用于元件直接接觸而產生的界面，無法用于間隙較大的填充。導熱相變材料熔點一般為40～60℃，在常溫下呈固態，有利于操作和使用；在受熱到熔點時，便轉化為流體狀態，可以在界面空隙達到充分填充，使界面熱阻迅速下降，但是在高溫條件下發生相變容易流出，且長期使用容易變性，?可靠性較差，并且在很多散熱場合無法使用。導熱墊片作為一種低彈性模量的熱界面材料，可以做到0.2～10mm的厚度，柔軟可壓縮，并可填充各種不同厚度的間隙，但其導熱性能相對較差，現有的導熱墊片導熱系數大都在0.8～3.5W/m·K之間，只能用于一些低端發熱場合。?

【發明內容】

本發明旨在解決上述問題，而提供一種可用于各種發熱元件與散熱元件之間的間隙填充，導熱性能好，壓縮率高并可長期使用而性能不下降的，并能適用于大功率發熱場所的導熱復合材料。?

本發明的目的還在于提供由該導熱復合材料制成的導熱復合片材。?

為實現上述目的，本發明提供了一種導熱復合材料，其特征在于，該復合物材料是由黏度為10～10000mPas的硅油、導熱粉體、功能助劑按質量比為1：12～50：0～0.15的比例混合而成，所述導熱復合材料的導熱系數大于5.0W/m·K。?

所述導熱粉體與硅油、功能助劑按上述比例混合時，所述導熱粉體至少分3次加入。?

所述硅油為線性硅油、改性硅油或硅凝膠中的至少一種。?

所述線性硅油為二甲基硅油、二乙基硅油、羥基硅油、含氫硅油、乙烯基硅油、苯基硅油中的至少一種。?

根據性能需要，所述硅凝膠可單獨選用含有催化劑和鏈烯基硅油的A組分或含有交聯劑和鏈烯基硅油的B組分，也可以選用AB組分的組合；為獲得硬度、壓縮率差異化的導熱復合材料，所述硅凝膠可選用AB組分的組合，且A組分與B組分的質量比優選1：9～9：1。?

所述導熱粉體為氧化鋁、二氧化硅、氧化鋅、氧化鎂、氮化鋁、氮化硅、氮化硼、碳化硅、鋁粉、銅粉、銀粉、鎳粉、石墨、碳納米管和碳纖維中的至少一種。特別地，當制作電絕緣性導熱復合材料時，可選用電絕?緣性的氧化鋁、二氧化硅、氧化鋅、氧化鎂、氮化鋁、氮化硅、氮化硼等電絕緣性導熱粉體。若無絕緣要求，為獲得導熱系數更高的導熱復合材料，所述導熱粉體可選用金屬粉體與石墨粉體或電絕緣性導熱粉體的結合。?

所述導熱粉體的粒徑為0.05～100微米，所述導熱粉體由至少兩種粒徑大小的導熱粉體混合而成，其可由同種的至少兩種粒徑大小的粉體混合而成，也可由不同種的至少兩種粒徑大小的粉體混合而成。?

所述導熱粉體為纖維狀、柱狀、片狀、球狀、類球狀或不規則形狀的粉體，優選球狀和類球狀粉體。?

所述功能助劑作為自選組分，在不影響本發明特性的前提下，可根據性能需求而添加，其可為公知的偶聯劑、稀釋劑、增稠劑、抗氧化劑、抗蝕劑、增塑劑或阻燃劑等。?

一種導熱復合片材，其特征在于，該片材是由前述的導熱復合材料模壓或壓延而成。為防止模壓或壓延工序產生氣泡，可選擇性地對上述導熱復合材料進行抽真空處理，然后通過壓延或模壓工藝，得到上下覆蓋保護膜的導熱復合片材。?

所述導熱復合片材的導熱系數大于5.0W/m·K，厚度為0.3～5mm。?