[發明專利]導熱膏及其制備方法

有效

• 申請號: 201310468935.8
• 申請日: 2013-10-09
• 公開（公告）號: CN103497739A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 孫蓉;張玲;符顯珠;郭慧子
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: C09K5/08
• 分類號: C09K5/08;C08L83/04
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

技術領域

本發明涉及熱界面導熱材料，特別是涉及一種導熱膏及其制備方法。

背景技術

隨著集成電路的小型化、高功率化及高集成度，電子元器件的組裝密度持續增加，在提供強大使用功能的同時，也導致其工作功耗和發熱量的急劇增大。有數據表明，由于過熱引起的CPU失效占CPU失效總數的比例高達55%。因此，為了確保敏感器件的運行可靠性和長壽命，必須保證發熱電子元器件所產生的熱量能夠及時的排出。

為解決發熱電子元件的散熱問題，工業界在電子元件表面安置散熱裝置來對元器件進行散熱。但是，限于現在的工業生產技術，電子元器件與散熱片之間的接觸面不能達到理想的平整面?？諝鈺嬖谟诙咧g的界面縫隙中，增加界面熱阻，嚴重阻礙了熱量的傳導，影響整體的散熱效果。鑒于此，開發出了多種類型的熱界面材料來填補發熱面和散熱面結合或接觸時產生的微觀空隙及表面凹凸不平的孔洞，減少熱傳的阻抗，提高系統散熱性能。

導熱膏是一種普遍應用在熱源和散熱器接口處的熱界面材料。常用的導熱膏是基體和新型金屬氧化物、石墨、陶瓷材料等導熱填料組成的膏狀物。導熱填料互聯形成的導熱網絡賦予導熱膏相對較高的導熱性。因此，在導熱膏中盡可能多地填充導熱填料能夠顯著地提升其導熱系數。但是過多的導熱填料會使導熱膏粘度增大，導致導熱膏的涂覆性、浸潤性、與界面的形狀配合性降低，反而會導致導熱膏使用時的接觸熱阻抗增大。因此，綜合性能優異的導熱膏不僅需要具有高的導熱系數，還必須具備較低的熱阻抗，但是業界多關注導熱膏的導熱系數，對于熱阻抗的關注則較少。

發明內容

基于此，有必要提供一種導熱系數較高、熱阻抗較低的導熱膏。

進一步，提供一種導熱膏的制備方法。

一種導熱膏，按質量百分比計，包括如下組分：

在其中一個實施例中，所述基體為有機聚硅氧烷。

在其中一個實施例中，所述有機聚硅氧烷為二甲基硅油、氨基硅油及苯基硅油中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述表面處理劑選自硅烷偶聯劑、硅烷交聯劑、鈦酸酯偶聯劑及鋁酸酯偶聯劑中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述粘度調節劑選自羧酸有機胺、不飽和聚羧酸胺鹽、BYK-161、聚硅氧烷-聚醚共聚物、丙烯酸酯共聚物及長鏈烷基硅油中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述導熱填料選自無機氮化物粉末、無機氧化物粉末、金屬單質粉末及非金屬粉末中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述導熱填料的粒徑范圍為0.02μm～200μm。

一種導熱膏的制備方法，包括如下步驟：

用表面處理劑對導熱填料進行表面處理；

將基體和粘度調節劑進行混合，得到第一混合物；

將經過表面處理的導熱填料加入所述第一混合物中，攪拌均勻后進行真空加熱除泡，得到第二混合物；及

將所述第二混合物進行研磨分散，得到所述導熱膏；其中，所述基體、表面處理劑和粘度調節劑的質量百分比分別為8%～20%、0.1%～3%和0.5%～3%，余量為導熱填料。

用表面處理劑對導熱填料進行表面處理的步驟是采用濕法或噴霧法對導熱填料進行表面處理。

上述導熱膏，通過采用合適的組分和配比，在保證較高的導熱系數的前提下，能夠獲得較高的填充度及合適的粘度，使得該導熱膏的涂覆性能和浸潤性較好，從而獲得較低的熱阻抗。因此，上述導熱膏的導熱系數較高，熱阻抗較低。

附圖說明

圖1為一實施方式的導熱膏的制備方法的流程圖。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合圖表對本發明的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似改進，因此本發明不受下面公開的具體實施的限制。

一實施方式的導熱膏，按質量百分比計，包括基體8%～20%、表面處理劑0.1%～3%、粘度調節劑0.5%～3及余量的導熱填料。

基體為有機聚硅氧烷，優選為二甲基硅油、氨基硅油及苯基硅油中的至少一種，更優選為二甲基硅油。

選用質量百分比為8%～20%的上述基體，有利于控制導熱膏的粘度在合適的范圍，以獲得較低的接觸熱阻抗。

優選地，選用在25℃下，粘度為50～5000mm²/s的基體，有利于控制導熱膏的粘度。