CN114940827B - 一种导热吸波胶泥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导热吸波胶泥及其制备方法，导热吸波胶泥包括硅油、导热粉体、吸波剂、偶联剂、液体石蜡，以质量份数计，硅油为100份，液体石蜡为20～100份，导热粉填料为800～1200份，吸波剂填料为800～1200份，偶联剂为0.5～3份。其制备方法是将高粘度低挥发硅油按照比例称量，投放于捏合机内升温至设定温度后保持恒温，然后加入偶联剂与导热粉体进行初次捏合；再加入吸波剂与液体石蜡，抽真空至设定真空度，然后进行二次捏合；待其冷却至室温后得到导热吸波胶泥。本发明所得到的导热吸波胶泥具备较好的导热和较好的吸波性能，具有优异的稳定性、不流淌、易塑型、剥离无残留等特点。无渗油、耐老化、使用时间长。

Description

一种导热吸波胶泥及其制备方法

技术领域

本发明涉及设电子材料技术领域，尤其涉及一种导热吸波胶泥及其制备方法。

背景技术

现有技术的导热吸波材料基本以片材为主，需要较为平整的使用环境，对使用环境要求较高，多用于单个芯片表面或者平整PCB表面，若遇到多个芯片或者多个元器件，且多个芯片或者多个元器件高度不一致，不平整，芯片或者器件之间有间隙、孔洞，这种条件下片材就不能达到很好效果，同时因为填充了芯片或器件之间的空隙，同样导热系数的情况下，导热效果会更差。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用效果更好的导热吸波胶泥，以克服现有技术存在的导热吸波材料只能用于较为平整的使用环境、导热效果差的缺陷。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种导热吸波胶泥，包括：硅油、导热粉体、吸波剂、偶联剂、液体石蜡以质量份数计，所述：

作为对上述技术方案的改进，所述硅油为低挥发乙烯基硅油、或是低挥发二甲基硅油；

所述低挥发乙烯基硅油、低挥发二甲基硅油的粘度为10W～30Wmpa.s。

作为对上述技术方案的改进，所述导热粉体为：氧化铝、或为氧化锌、或为氮化铝、或为氮化硼粉体，或为氧化铝、氧化锌、氮化铝、氮化硼粉体中两种以上的任意质量比例的组合。

作为对上述技术方案的改进，所述导热粉体的粒径为1～120um。

作为对上述技术方案的改进，所述吸波剂为：铁硅铝、或为铁硅镍、或为铁氧体、或为羰基铁粉，或为铁硅铝、铁硅镍、铁氧体、羰基铁粉中两种以上的任意质量比例的组合。

作为对上述技术方案的改进，所述吸波剂的粒径为0.5～10um。

作为对上述技术方案的改进，所述偶联剂为：硅烷偶联剂、或为钛酸酯偶联剂、或为铝酸酯偶联剂。

本发明并提供了上述导热吸波胶泥的制备方法，该制备方法的步骤是：将高粘度低挥发硅油按照比例称量，投放于捏合机内升温至设定温度后保持恒温，然后加入偶联剂与导热粉体进行初次捏合；再加入吸波剂与液体石蜡，抽真空至设定真空度，然后进行二次捏合；待其冷却至室温后得到一种不渗油、不变干耐老化的导热吸波胶泥。

作为对上述技术方案的改进，所述设定温度为120℃，所述初次捏合时间30min，所述二次捏合时间≥180min，所述真空度为-0.095Mpa。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

本发明提供了一种可以在不规则空间下同时解决散热与吸波问题的一种材料，旨在解决现有技术的导热吸波片材在一些特殊环境下无法使用的缺陷，本发明采用高粘度低挥发硅油将导热粉体与吸波剂通过高温混合，通过硅烷偶联剂使吸波剂、导热粉体与高粘度硅油更好的结合，再加入液体石蜡使导热吸波泥具有良好的不粘性、易塑性，成品类似于橡皮泥；

本发明的导热吸波胶泥同时具备较好的导热和较好的吸波性能，具有优异的稳定性、不流淌、易塑型、剥离无残留等特点。无渗油、耐老化、使用时间长，适用于各种不规则空间和各种复杂的环境条件下。一般来说，本发明的导热系数可控(1～4)W/m.k)，在5GHz～20GHz之间都能达到-10db的较宽频率范围，同时可调整吸波剂的种类与粒径来达到不同波段下一个良好的吸波性能。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，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。

实施例1：

本实施例公开了一种导热吸波胶泥的制备过程，其中选取100份粘度为10Wmpa.s的低挥发乙烯基硅油、依次加入300份70um的球形氧化铝、900份5um的羰基铁粉、50份的液体石蜡、3份硅烷偶联剂，保持恒温120℃持续捏合180min冷却至室温得到一种导热吸波胶泥。

本实施例得到的导热吸波胶泥的性能如下：

压延至2mm厚度测试数据为导热系数3w/m.k，反射损耗在2Ghz～5Ghz之间≤-10db；

实施案例2：

本实施例公开了一种导热吸波胶泥的制备过程，其中选取100份粘度为10Wmpa.s的低挥发乙烯基硅油、依次称入450份球形氧化铝、300份5um羰基铁粉、30份液体石蜡、1.5份硅烷偶联剂，保持恒温120℃持续捏合180min冷却至室温得到一种导热吸波胶泥；

本实施例得到的导热吸波胶泥的性能如下：

将其压延至3mm测试数据为导热系数2w/m.k，反射损耗在5Ghz～10Ghz之间≤-10db。

实施案例3：

本实施案例公开了一种导热吸波胶泥的制备过程，其中选取100份粘度为10Wmpa.s的低挥发乙烯基硅油、依次称入400份90um球形氧化铝、600份5um羰基铁粉、50份的液体石蜡、3份硅烷偶联剂，保持恒温120℃持续捏合180min冷却至室温得到一种导热吸波胶泥；

本实施例得到的导热吸波胶泥的性能如下：

压延至2mm厚度测试数据为导热系数3w/m.k，反射损耗在4Ghz～7Ghz之间≤-10db；

实施案例4：

本实施例公开了一种导热吸波胶泥的制备过程，其中选取100份粘度为10Wmpa.s的低挥发乙烯基硅油、依次称入100份球形氧化铝、1200份5um羰基铁粉、60份液体石蜡、1.5份硅烷偶联剂，保持恒温120℃持续捏合180min冷却至室温得到一种导热吸波胶泥；

本实施例得到的导热吸波胶泥的性能如下：

压延至3mm厚度测试数据为导热系数1.5w/m.k，反射损耗在1Ghz～4Ghz之间≤-15db；

实施案例5：

本实施例公开了一种导热吸波胶泥的制备过程，其中选取100份粘度为10Wmpa.s的低挥发乙烯基硅油、依次称入500份球形氧化铝、400份5um羰基铁粉、45份液体石蜡、1.5份硅烷偶联剂，保持恒温120℃持续捏合180min冷却至室温得到一种导热吸波胶泥；

本实施例得到的导热吸波胶泥的性能如下：

压延至1mm厚度测试数据为导热系数3w/m.k，反射损耗在15Ghz～22Ghz之间≤-12db；

实施案例6：

本实施例公开了一种导热吸波胶泥的制备过程，其中选取100份粘度为10Wmpa.s的低挥发乙烯基硅油、依次称入300份球形氧化铝、500份5um羰基铁粉、60份液体石蜡、1.5份硅烷偶联剂，保持恒温120℃持续捏合180min冷却至室温得到一种导热吸波胶泥；

本实施例得到的导热吸波胶泥的性能如下：

压延至1mm厚度测试数据为导热系数2.5w/m.k，反射损耗在10Ghz～18Ghz之间≤-8db。

本发明所制备的导热吸波胶泥进行高温老化测试，得到性能参数如下表所示，从下表可以得到如下结论：

结论1：140度老化500小时候导热性能、吸波性能无变化；

结论2：140度老化500小时后无出油及变硬。

Claims (6)

1.一种导热吸波胶泥，其特征在于：包括：硅油、导热粉体、吸波剂、偶联剂、液体石蜡，以质量份数计，所述：

硅油为 100份，

液体石蜡为 20～100份，

导热粉填料为 300～500份，

吸波剂填料为 300～1200份，

偶联剂为 0.5～3份；

所述硅油为低挥发乙烯基硅油或是低挥发二甲基硅油；

所述导热粉体为氧化铝、或为氧化锌、或为氮化铝、或为氮化硼粉体，或为氧化铝、氧化锌、氮化铝、氮化硼粉体中两种以上的任意质量比例的组合；

所述吸波剂为铁硅铝、或为铁硅镍、或为铁氧体、或为羰基铁粉，或为铁硅铝、铁硅镍、铁氧体、羰基铁粉中两种以上的任意质量比例的组合；

所述偶联剂为硅烷偶联剂、或为钛酸酯偶联剂、或为铝酸酯偶联剂。

2.如权利要求1所述的导热吸波胶泥，其特征在于：所述低挥发乙烯基硅油、低挥发二甲基硅油的粘度为10W～30Wmpa.s。

3.如权利要求1所述的导热吸波胶泥，其特征在于：所述导热粉体的粒径为1～120um。

4.如权利要求1所述的导热吸波胶泥，其特征在于：所述吸波剂的粒径为0.5～10um。

5.一种如权利要求1至4中任一种导热吸波胶泥的制备方法，其特征在于：该制备方法的步骤是：将高粘度低挥发硅油按照比例称量，投放于捏合机内升温至设定温度后保持恒温，然后加入偶联剂与导热粉体进行初次捏合；再加入吸波剂与液体石蜡，抽真空至设定真空度，然后进行二次捏合；待其冷却至室温后得到一种不渗油、不变干耐老化的导热吸波胶泥。

6.如权利要求4所述导热吸波胶泥的制备方法，其特征在于：所述设定温度为120℃，所述初次捏合时间30min，所述二次捏合时间≥180min，所述真空度为-0.095Mpa,真空保持时间≥30min。