[發(fā)明專(zhuān)利]一種導(dǎo)熱擴(kuò)散片及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310163043.7
• 申請(qǐng)日: 2013-05-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103242755A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李周
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市美信電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C09J7/02
• 分類(lèi)號(hào): C09J7/02;C09J9/00;C09J133/08;B32B15/04;B32B27/08
• 代理公司: 深圳市康弘知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44247
• 代理人: 胡朝陽(yáng);孫潔敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子元器件的散熱材料領(lǐng)域，尤其涉及一種代替?zhèn)鹘y(tǒng)石墨片的新型高導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱擴(kuò)散片及其制備方法。該熱擴(kuò)散復(fù)合材料可用于，諸如，中央處理器(CPU)或者集成電路(IC)或者LED等發(fā)熱部件產(chǎn)生的熱量的擴(kuò)散，避免熱量集中而造成損害。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的導(dǎo)熱擴(kuò)散片是用于將熱量從電子元器件，諸如中央處理器(CPU)或者集成電路(IC)或者LED等發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量擴(kuò)散的，避免熱量集中而造成損害。這類(lèi)導(dǎo)熱擴(kuò)散片一般設(shè)于散熱器之間或者電子元器件與外殼之間，使得發(fā)熱元器件產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)于散熱器或者外殼，以便散熱。當(dāng)發(fā)熱電子元器件距離外殼或者散熱器有一定的距離時(shí)，可將導(dǎo)熱擴(kuò)散片被直接粘接在發(fā)熱電子元器件上，則發(fā)熱元器件產(chǎn)生的熱量通過(guò)導(dǎo)熱擴(kuò)散片直接進(jìn)行擴(kuò)散。

目前，市場(chǎng)上大部分是用石墨片來(lái)進(jìn)行熱擴(kuò)散的，導(dǎo)熱石墨片的導(dǎo)熱系數(shù)在與表面平行的方向，即在平面內(nèi)的方向，約為100W/m·K～1800W/m·K，在石墨片的厚度方向的導(dǎo)熱系數(shù)，大約在5W/m·K～80W/m·K。然而，石墨片這種材料本身強(qiáng)度較低，容易脆斷，層間強(qiáng)度較差容易層間分離。因此在電子設(shè)備中的石墨片容易破碎或者層間分開(kāi)，從而達(dá)不到導(dǎo)熱或者熱擴(kuò)散的目的，而損害電子設(shè)備。同時(shí)，由于石墨制造技術(shù)門(mén)檻比較高，生產(chǎn)成本比較高，所以價(jià)格也比較高。

也有部分使用者用純的金屬膜類(lèi)材料，比如銅箔，鋁箔或者鍍金屬膜類(lèi)材料來(lái)進(jìn)行熱擴(kuò)散。但是純的金屬材料來(lái)熱擴(kuò)散，可能有如下問(wèn)題，金屬的導(dǎo)電性能太好，可能會(huì)使電子元器件發(fā)生短路。同時(shí)金屬材料的導(dǎo)熱性能屬于各項(xiàng)同性，在平面內(nèi)的方向和厚度方向，通常約為100W/m·K至400W/m·K，導(dǎo)熱性能不錯(cuò)，平面內(nèi)散熱功能不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制作簡(jiǎn)單、使用方便、成本低廉，能夠直接粘貼在發(fā)熱元器件上能夠替代傳統(tǒng)石墨片的導(dǎo)熱擴(kuò)散片及其制備方法。該導(dǎo)熱擴(kuò)散片具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能和散熱功能，制造方法簡(jiǎn)單，成本低廉，更適于在將熱量從發(fā)熱體擴(kuò)散，避免熱量集中的應(yīng)用中使用。

本發(fā)明的提供的一種導(dǎo)熱擴(kuò)散片，其包括：依次層疊的導(dǎo)熱壓敏膠層、金屬熱擴(kuò)散層、導(dǎo)熱擴(kuò)散層、發(fā)泡隔熱層和聚合物絕熱層。

其中，所述的導(dǎo)熱壓敏膠層可以由有機(jī)聚合物與導(dǎo)熱填料組成；導(dǎo)熱壓敏膠層的厚度為3um～100um。

所述的金屬熱擴(kuò)散層可以由銅材、鋁材、鎂材、鐵材、不銹鋼或合金材料的一種制作；金屬熱擴(kuò)散層的厚度為6um～100um；所述的導(dǎo)熱擴(kuò)散層的厚度為2um～30um。

所述的發(fā)泡隔熱層由聚丙烯酸酯、天然橡膠、聚氨酯、硅氧烷橡膠的一種制作；所述的發(fā)泡隔熱層的厚度為10um～40um。

所述的聚合物絕熱層由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰亞胺的一種制作；絕緣隔熱層的厚度為3um～100um。

較優(yōu)的，所述的發(fā)泡隔熱層和聚合物絕熱層的外輪廓大于金屬熱擴(kuò)散層和導(dǎo)熱擴(kuò)散層的外輪廓。

本發(fā)明提供的一種的導(dǎo)熱擴(kuò)散片的制備方法，步驟如下：

步驟1：在金屬片的一表面涂布一含有層狀石墨粉的導(dǎo)熱擴(kuò)散層，放入熱烘箱，經(jīng)130～140℃的溫度干燥五分鐘后，取出；

步驟2：在所述金屬片的另一表面與帶有壓敏膠的離型紙或離型膜貼合；

步驟3：將發(fā)泡隔熱層和聚合物絕熱層的復(fù)合結(jié)構(gòu)貼合在所述的導(dǎo)熱擴(kuò)散層表面。

其中，所述的導(dǎo)熱擴(kuò)散層由以下重量份數(shù)比的物料，均勻攪拌配制而成：

固含量為40％的溶劑型的液態(tài)熱固性丙烯酸酯樹(shù)脂∶固化劑∶層狀石墨粉體＝10∶1∶50。

所述的帶有壓敏膠的離型紙或離型膜的制備，步驟如下：

a、所述的壓敏膠由以下重量份數(shù)比的物料，均勻攪拌配制而成：

固含量為45％的溶劑型的液態(tài)熱固性丙烯酸酯樹(shù)脂∶固化劑∶導(dǎo)熱填料＝100∶1∶45；

b、將上述壓敏膠的混合物涂布于離型紙或者離型膜的一表面上，再放入熱烘箱，經(jīng)110～120℃的溫度干燥五分鐘，取出；

c、將離型紙或者離型膜上帶有壓敏膠的一面與所述的金屬片貼合。

所述的發(fā)泡隔熱層和聚合物絕熱層的復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備，步驟如下：

a、所述的發(fā)泡隔熱層的涂料由以下重量份數(shù)比的物料，均勻攪拌配制而成：

固含量為45％的溶劑型的液態(tài)熱固性丙烯酸酯樹(shù)脂∶固化劑∶發(fā)泡粉＝100∶1∶3.5；