CN112851992A - 导热垫片的生产方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及导热垫片生产技术领域，尤其涉及一种导热垫片的生产方法及设备，包括：在基材膜上依次设置多层浆料涂层，得到导热垫片基材，其中，所述浆料涂层中包括六方氮化硼；以及，在垂直于所述基材膜的方向上对所述导热垫片基材进行切片处理，得到导热垫片。本申请的目的在于针对目前导热垫片的导热性能不理想的问题，提供一种导热垫片的生产方法及设备。

Description

导热垫片的生产方法及设备
技术领域
本申请涉及导热垫片生产技术领域，尤其涉及一种导热垫片的生产方法及设备。
背景技术
导热垫片是用于填充发热器件和散热件之间的空气间隙，以高效的将发热器件产生的热量传导给散热件提高散热效率的结构。目前，导热垫片多采用氧化铝、氮化铝、氧化镁、金属粉末作为导热填料，但导热性能多不理想。
发明内容
本申请的目的在于针对目前导热垫片的导热性能不理想的问题，提供一种导热垫片的生产方法及设备。
为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：
本申请的一个方面提供一种导热垫片的生产方法，包括：
在基材膜上依次设置多层浆料涂层，得到导热垫片基材，其中，所述浆料涂层中包括六方氮化硼；
以及，在垂直于所述基材膜的方向上对所述导热垫片基材进行切片处理，得到导热垫片。
可选地，在所述在基材膜上依次设置多层浆料涂层之前，还包括：
将所述六方氮化硼与预设基础制剂混合制成用于形成所述浆料涂层的浆料；
其中，所述预设基础制剂包括硅橡胶、有机溶剂、色浆和分散剂。
该技术方案的有益效果在于：通过在浆料制造过程中添加六方氮化硼作为主体导热填料，能够利用氮化硼导热的异向性有效提高导热垫片的导热性能。
可选地，所述在基材膜上依次设置多层浆料涂层，得到导热垫片基材，包括：
喷涂步骤：在当前的基材膜上喷涂所述浆料，以在该基材膜上固化形成一新的浆料涂层；
重复所述喷涂步骤，直至重复次数满足预设数值。
该技术方案的有益效果在于：通过重复喷涂过程，能够有效提高导热垫片基材成型过程的可靠性。
可选地，所述重复次数大于等于500次且小于等于2000次，每次喷涂所述浆料的厚度为大于等于0.15mm且小于等于0.20mm。
该技术方案的有益效果在于：通过重复次数及浆料的厚度的设置，能够精确地实现导热垫片基材成型过程的标准化程度，以进一步提高导热垫片的应用可靠性。
可选地，在所述在该基材膜上固化形成一新的浆料涂层中，所采用的固化温度值大于等于80摄氏度且小于等于230摄氏度。
可选地，所述六方氮化硼的中位粒径为大于等于20μm且小于等于40μm。
可选地，所述六方氮化硼的中位粒径为3μm。
本申请的另一个方面提供一种导热垫片的生产设备，所述设备用于实施上述的方法，所述设备包括：
浆料涂层形成单元和基材传送装置，所述浆料涂层形成单元有至少两个，各所述浆料涂层形成单元沿所述基材传送装置分布。
可选地，所述浆料涂层形成单元包括在所述基材传送装置的传送方向上依次排列的喷涂装置和烘箱，以使浆料喷涂到所述基材膜上后随基材膜进入所述烘箱固化成所述浆料涂层。
该技术方案的有益效果在于：通过喷涂装置和烘箱依次实现浆料的喷涂和烘干。
可选地，所述浆料涂层形成单元还包括风冷装置，所述风冷装置位于所述烘箱的下游。
该技术方案的有益效果在于：通过风冷装置实现在下一次喷涂浆料之前对浆料涂层的冷却。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请所提供的导热垫片的生产方法及设备，通过采用六方氮化硼作为主体导热填料，使在形成浆料涂层时，受表面张力、重力影响，大多数片状氮化硼颗粒沿平行于基材膜的方向排布，在垂直于基材膜的方向上切割获得导热垫片，氮化硼颗粒的排布则垂直于导热垫片，提高了导热垫片在垂直于导热垫片方向上的导热性能。
本申请的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本申请的具体实践可以了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的导热垫片的生产方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的导热垫片的生产设备的立体结构示意图；
图3为本申请实施例提供的完成浆料喷涂后待切片的产品示意图；
图4为对本申请实施例提供的完成浆料喷涂后待切片的产品进行切片的示意图。
附图标记：
110-喷涂装置； 120-烘箱；
130-风冷装置； 140-基材传送装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
为了能够提高导热垫片的导热性能，本申请的一个方面提供一种导热垫片的生产方法的实施例，参见图1，所述导热垫片的生产方法包括：
步骤100：在基材膜上依次设置多层浆料涂层，得到导热垫片基材，其中，所述浆料涂层中包括六方氮化硼；
步骤200：在垂直于所述基材膜的方向上对所述导热垫片基材进行切片处理，得到导热垫片。
采用上述导热垫片的生产方法所得的导热垫片，不但导热性能更优越，而且具有更好的机械强度。
在导热垫片的生产方法的步骤100之前，还包括：
步骤010：将所述六方氮化硼与预设基础制剂混合制成用于形成所述浆料涂层的浆料；
其中，所述预设基础制剂包括硅橡胶、有机溶剂、色浆和分散剂。
在本申请的导热垫片的生产方法的一个实施例中，步骤100包括如下内容：
步骤101：喷涂步骤：在当前的基材膜上喷涂所述浆料，以在该基材膜上固化形成一新的浆料涂层；
步骤102：重复步骤101，直至重复次数满足预设数值。
具体来说，所述重复次数大于等于500次且小于等于2000次，每次喷涂所述浆料的厚度为大于等于0.15mm且小于等于0.20mm。
可选地，在所述在该基材膜上固化形成一新的浆料涂层中，所采用的固化温度值大于等于80摄氏度且小于等于230摄氏度。
可选地，所述六方氮化硼的中位粒径为大于等于20μm且小于等于40μm。
可选地，所述六方氮化硼的中位粒径为3μm。
本申请的另一个方面提供一种导热垫片的生产设备，所述设备用于实施上述的导热垫片的生产方法，参见图2，所述设备包括：
浆料涂层形成单元和基材传送装置140，所述浆料涂层形成单元有至少两个，各所述浆料涂层形成单元沿所述基材传送装置140分布。
产品在生产过程中，需要反复喷涂500次以上，常规工艺操作，耗费工时极多，难以量产。通过本申请实施例所提供的导热垫片的生产设备，使产品在基材传送装置140的输送过程中完成生产，使产品更适用于量产，进而实现产品的自动化生产。在一种具体应用举例中，借此可以完成产品自动化生产，并将一批产品的工时缩短为15以内。
可选地，所述浆料涂层形成单元包括在所述基材传送装置140的传送方向上依次排列的喷涂装置110和烘箱120，以使浆料喷涂到所述基材膜上后随基材膜进入所述烘箱120固化成所述浆料涂层。通过喷涂装置110和烘箱120依次实现浆料的喷涂和烘干。
可选地，所述浆料涂层形成单元还包括风冷装置130，所述风冷装置130位于所述烘箱120的下游。通过风冷装置130实现在下一次喷涂浆料之前对浆料涂层的冷却。基于上述导热垫片的生产方法及导热垫片的生产设备的实施例，本申请还提供一种应用所述导热垫片的生产设备实现所述导热垫片的生产方法的具体应用实例，在该应用实例中，将所述导热垫片简称为产品，该应用实例具体包含有如下内容：
(一)将六方氮化硼、硅橡胶、有机溶剂、色浆、分散剂统一加入配料桶中，通过分散、研磨的工序，分散均匀，制成浆料。
优选地，六方氮化硼的中位粒径在20-40μm；
优选地，硅橡胶的硬度为邵A 20-40；
优选地，浆料粘度控制在1300-2000cp，浆料在室温下固化时间>168h；
进一步优选地，六方氮化硼的中位粒径为3μm，硅橡胶的硬度为邵A25，浆料粘度为1600-1800cp。
(二)将浆料以喷涂的方式喷涂在基材氟素离型膜上，喷涂厚度控制0.15-0.20mm，使用80-230℃烘箱120烘烤固化，固化后涂层厚度为90-110μm，受表面张力、重力影响，大多数片状氮化硼颗粒沿在平行于基材膜的方向上排布。
(三)以已固化的上述步骤(二)中得到的涂层为基材，继续喷涂1)浆料，喷涂厚度控制0.15-0.20mm，使用80-230℃烘箱120烘烤固化，固化后增加的涂层厚度为90-110μm。
(四)重复上述步骤(三)的过程，共计500-2000次，得厚度为50-200mm的硅胶片。
此时产品结构参见图3。
(五)将上述步骤(四)得到的产品沿图4所示方向逐片切断，即得高导热垫片。
此时垫片内部氮化硼沿垂直垫片的方向排布，在垂直垫片的方向具有良好的导热性能。此时测试典型参数如表1所示，其中的测试压力为50PSI，导热系数及热阻的测试压力为50PSI。
表1
Figure BDA0002893838740000071
有上述表1可知，应用上述导热垫片的生产方法制备的产品具有良好的机械性能，优异的电绝缘性，解决了高导热垫片机械强度不佳的问题。
底膜依次经过喷涂装置110→烘箱120→风冷装置130→喷涂装置110，循环完成喷涂作业。通过对工艺的调整，一个循环时间控制在50秒，一套装置依据场地大小，设定8-30个循环。
表2
Figure BDA0002893838740000081
经对上述表2的计算可知，通过对设备的合理规划，每小时可以产出129.6pcs规格为400×100×2.0mm的样品，生产效率较高，解决了本发明量产连续性的问题。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管上述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。另外，公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.导热垫片的生产方法，其特征在于，包括：
在基材膜上依次设置多层浆料涂层，得到导热垫片基材，其中，所述浆料涂层中包括六方氮化硼；
以及，在垂直于所述基材膜的方向上对所述导热垫片基材进行切片处理，得到导热垫片。
2.根据权利要求1所述的导热垫片的生产方法，其特征在于，在所述在基材膜上依次设置多层浆料涂层之前，还包括：
将所述六方氮化硼与预设基础制剂混合制成用于形成所述浆料涂层的浆料；
其中，所述预设基础制剂包括硅橡胶、有机溶剂、色浆和分散剂。
3.根据权利要求2所述的导热垫片的生产方法，其特征在于，所述在基材膜上依次设置多层浆料涂层，得到导热垫片基材，包括：
喷涂步骤：在当前的基材膜上喷涂所述浆料，以在该基材膜上固化形成一新的浆料涂层；
重复所述喷涂步骤，直至重复次数满足预设数值。
4.根据权利要求3所述的导热垫片的生产方法，其特征在于，所述重复次数大于等于500次且小于等于2000次，每次喷涂所述浆料的厚度为大于等于0.15mm且小于等于0.20mm。
5.根据权利要求4所述的导热垫片的生产方法，其特征在于，在所述在该基材膜上固化形成一新的浆料涂层中，所采用的固化温度值大于等于80摄氏度且小于等于230摄氏度。
6.根据权利要求1所述的导热垫片的生产方法，其特征在于，所述六方氮化硼的中位粒径为大于等于20μm且小于等于40μm。
7.根据权利要求6所述的导热垫片的生产方法，其特征在于，所述六方氮化硼的中位粒径为3μm。
8.导热垫片的生产设备，其特征在于，所述设备用于实施所述权利要求1-7中任意一项所述的方法，所述设备包括：
浆料涂层形成单元和基材传送装置，所述浆料涂层形成单元有至少两个，各所述浆料涂层形成单元沿所述基材传送装置分布。
9.根据权利要求8所述的导热垫片的生产设备，其特征在于，所述浆料涂层形成单元包括在所述基材传送装置的传送方向上依次排列的喷涂装置和烘箱，以使浆料喷涂到所述基材膜上后随基材膜进入所述烘箱固化成所述浆料涂层。
10.根据权利要求9所述的导热垫片的生产设备，其特征在于，所述浆料涂层形成单元还包括风冷装置，所述风冷装置位于所述烘箱的下游。
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Denomination of invention: Production method and equipment for thermal conductive gaskets

Granted publication date: 20230425

Pledgee: Bank of Nanjing Co.,Ltd. Changzhou Branch

Pledgor: Jiangsu Zhongdi New Material Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2024980019997