CN107619652A - 一种陶瓷覆铜板活性高导热胶 - Google Patents

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王李剑
蒋三
蒋三一
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Abstract

本发明公开了一种陶瓷覆铜板活性高导热胶，包含以重量份计的：环氧树脂15‑25份、聚酰亚胺5‑12份、橡胶乳液8‑15份、氮化物20‑30份、银粉3‑6份、活性铁系金属离子4‑7.5份、石墨2‑6份、助剂12‑20份。本发明采用高性能材料组合，着重处理陶瓷与铜膜接合时可能产生的界面、粗糙度、相容性、接合牢度等问题，达到了很好的组合性能，得到的陶瓷基覆铜板光滑度、导热性能极佳、使用寿命长。

Description

一种陶瓷覆铜板活性高导热胶
技术领域
本发明涉及散热装置和材料领域，尤其涉及一种陶瓷覆铜板活性高导热胶。
背景技术
散热应用于电子、热机、化工等工业各行业。早期的散热采用的是主动式散热，如风扇，由于体积较大而被淘汰；现在的主要方法是采用导热胶及导热脂将热量传导到外部的金属上，但是因为导热胶的导热率比较低(小于5W/mK)，而且金属距离发热点比较远，所以不能很好地实现散热功能。电子领域，半导体覆铜模块导热效率高，是广泛应用于电子领域的散热模块，其构成基础一般是一块陶瓷基板。然而，不管层与层之间接触再良好，总存在界面，而界面之间存在热层流层，会有温度梯度，影响传热效率；而导热硅脂是有使用寿命的，使用久了也需要更换，不然热导率会显著降低。金属芯印刷电路板热导率受到绝缘层的限制，热导率低，且不能实现板上封装；覆铜陶瓷板采用直接键合方式将陶瓷和金属键合在一起，提高了热导率，同时使得热膨胀系数控制在一个合适的范围。在压合时，需要用到导热胶，效果好的导热胶可以形成合理的键合面，而导热胶的配方则多种多样，具有非常突出的性能特点。
因此，一种改进的、高导热的导热胶以处理陶瓷和覆铜板的压合时贡献力量是非常重要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷覆铜板活性高导热胶，能得到键合可靠的陶瓷覆铜板，该覆铜板持久高导热，克服现有技术中存在的问题。
为了实现以上目的，本发明的技术方案是：
一种陶瓷覆铜板活性高导热胶，包含以下重量份的组分：
作为优选，所述陶瓷覆铜板活性高导热胶涂覆的陶瓷为氧化铝系陶瓷或铝硅酸盐系陶瓷。氧化铝系或者铝硅酸盐系陶瓷耐磨，关键是热导率和绝缘性俱佳。
作为优选，所述氮化物包括氮化硼、氮化硅、氮化铝、氮化镁、氮化钛、氮化钽中的一种或者其组合。以上氮化物作为填料充分改进结合面的性能，并且不可被烧除。
作为优选，所述助剂包括固化剂、溶剂。固化剂和溶剂使导热胶容易发挥性能。
进一步，所述溶剂为碳原子数3～6的饱和一元醇、碳原子数3～6的饱和一元酮中的一种，或者其组合。醇或酮适合本体系的溶解。
作为优选，所述活性铁系金属离子包括镍离子、钴离子、铁离子中的一种或者其组合。铁系金属包括铁、钴、镍。
作为优选，所述活性铁系金属离子以离子溅射的方式注入陶瓷表面。离子溅射的方式注入可以在金属表面形成一层光滑介质层并改善表面性能。
本发明的有益效果在于：本发明的一种陶瓷覆铜板活性高导热胶，配方简易、性能优异。环氧树脂、聚酰亚胺和橡胶乳液构成陶瓷表面的初步接合；氮化物、银粉、石墨构成导热性良好的、又能与陶瓷基面相接的骨架成分；活性铁系金属离子则大大改善了陶瓷表面的性能，使后续的覆铜膜更加顺利、贴合更紧密。本发明采用高性能材料组合，着重处理陶瓷与铜膜接合时可能产生的界面、粗糙度、相容性、接合牢度等问题，达到了很好的组合性能，得到的陶瓷基覆铜板光滑度、导热性能极佳、使用寿命长。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例作简单地介绍。
一种陶瓷覆铜板活性高导热胶，包括表1中的实施例所涉及的重量份组分。
表1实施例的组分(单位：重量份)
其中，所述氮化物包括氮化硼、氮化硅、氮化铝、氮化镁、氮化钛、氮化钽中的一种或者其组合，所述助剂包括固化剂、溶剂，所述溶剂为碳原子数3～6的饱和一元醇、碳原子数3～6的饱和一元酮中的一种，或者其组合。
再有，所述活性铁系金属离子包括镍离子、钴离子、铁离子中的一种或者其组合，所述活性铁系金属离子以离子溅射的方式注入陶瓷表面。
再有，所述陶瓷覆铜板活性高导热胶涂覆的陶瓷为氧化铝系陶瓷或铝硅酸盐系陶瓷。
实践证明，得到的陶瓷基覆铜板，热导率从陶瓷端到覆铜板呈梯度式逐渐增加，晶相组织紧密，无明显界面，使用持久可达数年。
以上实施例仅用以说明本发明的优选技术方案，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，所做出的若干改进或等同替换，均视为本发明的保护范围，仍应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (7)

1.一种陶瓷覆铜板活性高导热胶，其特征在于，包含以下重量份的组分：
环氧树脂 15-25份
聚酰亚胺 5-12份
橡胶乳液 8-15份
氮化物 20-30份
银粉 3-6份
活性铁系金属离子 4-7.5份
石墨 2-6份
助剂 12-20份。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷覆铜板活性高导热胶，其特征在于，所述陶瓷覆铜板活性高导热胶涂覆的陶瓷为氧化铝系陶瓷或铝硅酸盐系陶瓷。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷覆铜板活性高导热胶，其特征在于，所述氮化物包括氮化硼、氮化硅、氮化铝、氮化镁、氮化钛、氮化钽中的一种或者其组合。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷覆铜板活性高导热胶，其特征在于，所述助剂包括固化剂、溶剂。
5.根据权利要求4所述的一种陶瓷覆铜板活性高导热胶，其特征在于，所述溶剂为碳原子数3~6的饱和一元醇、碳原子数3~6的饱和一元酮中的一种，或者其组合。
6.根据权利要求1所述的一种陶瓷覆铜板活性高导热胶，其特征在于，所述活性铁系金属离子包括镍离子、钴离子、铁离子中的一种或者其组合。
7.根据权利要求1所述的一种陶瓷覆铜板活性高导热胶，其特征在于，所述活性铁系金属离子以离子溅射的方式注入陶瓷表面。
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