[實用新型]一種復合金屬導熱層的大厚度導熱界面材料

有效

• 申請號: 201420029115.9
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN203934231U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 張榕
• 申請（專利權）人: 深圳天工開電子科技有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 深圳市國科知識產權代理事務所(普通合伙) 44296
• 代理人: 楊依林

技術領域

本發明涉及導熱材料領域。尤其是一種應用在電子產品和通訊設備中的一種新型大厚度導熱墊。

背景技術

導熱界面材料也稱為導熱材料是一種普遍用于IC封裝和電子散熱的材料，主要用于填補兩種硬質材料接觸時產生的微空隙和凸凹不平的表面，減小熱阻，提高器件的散熱性能。隨著當代電子技術迅速的發展，電子元器件的集成程度和組裝密度不斷提高，在提供了強大的使用功能的同時，也導致了其工作功耗和發熱量的急劇增大。高溫將會對電子元器件的穩定性、可靠性和壽命產生有害的影響，譬如過高的溫度會危及半導體的結點，損傷電路的連接界面，增加導體的阻值和造成機械應力損傷。熱界面(接觸面)材料在熱管理中起到了十分關鍵的作用。在微電子材料表面和散熱器之間存在極細微的凹凸不平的空隙，如果將他們直接安裝在一起，它們間的實際接觸面積只有散熱器底座面積的10%，其余均為空氣間隙。因為空氣熱導率只有0.025W/(m.K)，是熱的不良導體，將導致電子元件與散熱器間的接觸熱阻非常大，嚴重阻礙了熱量的傳導，最終造成散熱器的效能低下。使用具有高導熱性的熱界面材料填充滿這些間隙，排除其中的空氣，在電子元件和散熱器間建立有效的熱傳導通道，可以大幅度降低接觸熱阻，使散熱器的作用得到充分地發揮，并保證電子器件可以在適宜的溫度范圍內工作，保證電子器件性能的正常發揮。導熱脂是最早的一種熱界面材料，也就是常見的導熱硅膠，曾經被廣泛使用。但因其操作使用難度大、長期使用易失效等缺點，己經逐步讓位于其它新型的熱界面材料，主要有如下3大類:(l)砧結固化導熱膠(2)相變材料(3)導熱彈性體材料。其中應用最為廣泛的就是導熱墊，主要是因為這種材料不但本身具有良好的導熱性，同時具有較好的彈性，相對于其他材料而言，更加易于加工成型，并且這種導熱墊使用安裝非常方便。但是這種導熱墊在制作超過3毫米的大厚度時，不但由于用料厚度的增加，使其成本大幅上升，其成品率也隨著厚度的增加開始大幅下降。因此導致了大厚度的導熱墊的價格迅速攀升。上述的技術問題，長期困擾在本行業中，但至今沒有出現有效的解決方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種厚度在2毫米及2毫米以上的新型導熱墊，該導熱墊具有加工簡單、成品率高、成本大幅降低的優點，同時可以明顯提高導熱性能。

本發明的技術方案是這樣實現的： 一種復合金屬導熱層的大厚度導熱界面材料，其特征在于：所述的導熱界面材料由兩層導熱墊和一金屬層構成，所述的導熱墊和金屬層的厚度至少為0.5毫米，且總厚度大于2毫米，所述的金屬層上下兩個表面分別貼合有導熱墊，所述的金屬層為鋁板或者銅板構成。

所述的金屬層為光潔表面。

所述的導熱墊表面貼覆有保護膜。

本發明的有益效果在于：本實用新型通過采用在兩層導熱墊中間設置金屬板的結構，分別在以下幾個方面獲得了顯著的技術優勢。其一，使生產成本得到了顯著的下降。首先通過采用多層結構的導熱界面材料，由于鋁板的價格明顯低于導熱墊，因此節省了大量昂貴的導熱墊材料，使導熱界面材料成本得到了顯著降低。其二，由于復合結構的使用，使導熱界面材料使用的導熱墊為較薄的普通導熱墊，將生產難度高用料量大且成品率低的大厚度導熱界面材料，巧妙的轉變為使用普通導熱墊，因此使生產的工藝成本顯著下降。其三，與傳統導熱界面材料相比導熱率得到了大幅度的提升。普通常用的導熱墊的導熱率只有1.2瓦最高不超過5瓦，而鋁的導熱率為200瓦，銅更是高達300瓦，因此采用多層結構的導熱界面材料，由原來的全部導熱墊結構改變成低厚度導熱墊加金屬層結構，因此使導熱率得到了大幅度的提高。例如：原來的1.2瓦導熱墊，改用本實用新型結構之后其導熱率達到2瓦以上，提高幅度接近70%。其四，與傳統導熱界面材料相比顯著提高其安裝性能。傳統導熱墊由于材質非常柔軟，因此安裝的時候容易出現皺褶氣泡等現象，這種現象尤其面積較大的導熱墊中更加嚴重，這種問題不但增加安裝難度，嚴重是甚至導致設備故障。而本實用新型中的導熱界面材料由于中部金屬層的支撐作用，在進行導熱界面材料安裝的時候，依然保持平整，因此大幅降低了導熱界面材料的安裝性能。

本實用新型獲得的技術效果如以下實驗測試報告：

總之本實用新型通過上述的一系列技術改進，提供了一種低成本、高導熱率、且方便安裝的一種新型導熱界面材料。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。