CN103409115A - 一种增强型导热界面材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种增强型导热界面材料及其制备方法，包括：硅胶垫片半成品和增强型表面介质层材料，所述硅胶垫片半成品包括100重量份的树脂基体、250～400重量份的导热填充物、和重量是导热填充物重量的1%～10%的助剂，所述增强型表面介质层材料包括101玻纤布、106玻纤布、1081玻纤布中的一种，本发明制备的导热界面材料既具有导热界面材料固有的性能，又具有较强的力学强度。

Description

一种增强型导热界面材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种增强型导热界面材料及其制备方法，适用于需要薄型导热界面材料且易于操作及重工的电子生产领域。
背景技术
近些年来，随着半导体器件集成工艺的发展，半导体器件的集成化程度越来越高，而器件体积却越来越小，其散热问题越来越受到关注。传统的导热界面材料只是将一些导热颗粒分散到聚合物材料，其实这种材料只起到了导热的作用，而目前电子应用领域中，对于功能的多样性和特殊性越来越重视。
现今导热垫片市场，其特殊功能化的趋势日趋严峻。尤其是在电子及LED领域，其设备尺寸越来越集约，而且器件的安装和装配均需要机械手自动化控制，所以对导热垫片厚度以及力学强度的要求日益凸显。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种增强型导热界面材料及其制备方法，本发明制备的导热界面材料既具有导热界面材料固有的性能，又具有较强的力学强度。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种增强型导热界面材料，包括：硅胶垫片半成品和增强型表面介质层材料，硅胶垫片半成品呈膏态，具有流动性，
其中，所述硅胶垫片半成品包括100重量份的树脂基体、250～400重量份的导热填充物、和重量是导热填充物重量的1%～10%的助剂，
所述增强型表面介质层材料包括101玻纤布、106玻纤布、1081玻纤布中的一种。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述导热填充物包括氧化铝、氧化锌、氮化硼、氮化铝、氧化钛或氢氧化铝中的一种或几种的混合物。
进一步，所述助剂包括硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅烷交联剂、分散剂、消泡剂中的一种或几种的混合物。
本发明还提供了一种增强型导热界面材料的制备方法，包括：
1）称取树脂基体与助剂，混合，搅拌，待搅拌完成后，向上述混合物中加入导热填充物，搅拌，得到硅胶垫片半成品；
2）将1）制备的硅胶垫片半成品涂覆于增强型表面介质层材料的一侧表面，涂覆厚度为0.5mm～10mm，使用成型辊成型所需厚度（0.5mm～10mm）的导热界面材料，固化，即得；
其中，所述硅胶垫片半成品包括100重量份的树脂基体、250～400重量份的导热填充物、和重量是导热填充物重量的1%～10%的助剂。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，在步骤1）中，所述搅拌为：在真空度为-0.1MPa下真空脱泡20～40分钟。
进一步，在步骤2）中，所述固化为130℃固化20～40分钟。
采用上述进一步方案的有益效果是使材料脱泡，高温固化后产品表面光亮平整，从而可以保证材料的导热效果。
本发明的有益效果是：
本发明在成型导热垫片的同时复合增强功能的表面介质层材料，制备出的导热界面材料既具有导热界面材料固有的性能，又具有较强的力学强度。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
准确称取有机硅树脂100重量份，并加入25重量份的硅烷偶联剂，加入混合搅拌机内，在真空度为-0.1MPa下搅拌40分钟，待搅拌完成后，向上述混合物中加入350重量份的氧化铝，在真空度为-0.1MPa下搅拌35分钟后出料，得到硅胶垫片半成品，将硅胶垫片半成品涂覆于101玻纤布的一侧表面上，涂覆厚度0.5mm，使用成型辊成型0.5mm厚的导热界面材料后，130℃固化20分钟，即得所述增强型导热界面材料。
实施例2
准确称取有机硅树脂100重量份，并加入25重量份的Pt催化剂，加入混合搅拌机内，在真空度为-0.1MPa下搅拌40分钟，待搅拌完成后，向上述混合物中加入350重量份的氢氧化铝，在真空度为-0.1MPa下搅拌35分钟后出料，得到硅胶垫片半成品，将硅胶垫片半成品涂覆于106玻纤布的一侧表面上，涂覆厚度0.5mm，使用成型辊成型0.5mm厚的导热界面材料后，130℃固化20分钟，即得所述增强型导热界面材料。
实施例3
准确称取有机硅树脂100重量份，并加入25重量份的抑制剂，加入混合搅拌机内，在真空度为-0.1MPa下搅拌40分钟，待搅拌完成后，向上述混合物中加入350重量份的氮化硼，在真空度为-0.1MPa下搅拌35分钟后出料，得到硅胶垫片半成品，将硅胶垫片半成品涂覆于1081玻纤布的一侧表面上，涂覆厚度0.5mm，使用成型辊成型0.5mm厚的导热界面材料后，130℃固化20分钟，即得所述增强型导热界面材料。
本发明对实施例1-3制备的增强型导热界面材料和不复合表面介质层制备的导热界面材料进行对比，测试拉伸强度（psi），结果如表1。
表1测试结果
实验对象 拉伸强度（psi）
无增强导热界面材料 43
实例1 103
实例2 153
实例3 198
从上述实施例可以说明，导热界面材料经过增强处理后，由于增强型表面介质层材料的加入，拉伸强度普遍提高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种增强型导热界面材料，其特征在于，包括：硅胶垫片半成品和增强型表面介质层材料，其中，所述硅胶垫片半成品包括100重量份的树脂基体、250～400重量份的导热填充物、和重量是导热填充物重量的1%～10%的助剂，所述增强型表面介质层材料包括101玻纤布、106玻纤布、1081玻纤布中的一种。
2.根据权利要求1所述的增强型导热界面材料，其特征在于，所述导热填充物包括氧化铝、氧化锌、氮化硼、氮化铝、氧化钛、氢氧化铝中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的增强型导热界面材料，其特征在于，所述助剂包括硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、硅烷交联剂、分散剂、消泡剂中的一种或几种的混合物。
4.一种增强型导热界面材料的制备方法，其特征在于，包括：
1）称取树脂基体与助剂，混合，搅拌，待搅拌完成后，向上述混合物中加入导热填充物，搅拌，得到硅胶垫片半成品；
2）将1）制备的硅胶垫片半成品涂覆于增强型表面介质层材料的一侧表面，涂覆厚度为0.5mm～10mm，使用成型辊成型所需厚度的导热界面材料，固化，即得；
其中，所述硅胶垫片半成品包括100重量份的树脂基体、250～400重量份的导热填充物、和重量是导热填充物重量的1%～10%的助剂。
5.根据权利要求4所述的的制备方法，其特征在于，在步骤1）中，所述搅拌为：在真空度为-0.1MPa下真空脱泡20～40分钟。
6.根据权利要求4所述的的制备方法，其特征在于，在步骤2）中，所述固化为130℃固化20～40分钟。
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