CN1878456A - 复合结构导热填缝垫片 - Google Patents

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CN1878456A CN 200610091099 CN200610091099A CN1878456A CN 1878456 A CN1878456 A CN 1878456A CN 200610091099 CN200610091099 CN 200610091099 CN 200610091099 A CN200610091099 A CN 200610091099A CN 1878456 A CN1878456 A CN 1878456A
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陈鸿文
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Abstract

本发明提供了一种复合结构的导热填缝垫片，其软性导热层由一定粒度尺寸的高导热粉末颗粒和具有流塑性的高分子结合剂混合而成。该层中预先制成具有排气通道，当发热元件与散热元件压合时，处于其间的该软性导热层中的排气通道中的气体被排除，并由所说的流塑性导热体填入，从而确保导热效果。在导热填缝层的一面或两面上覆盖有离型膜。发热元件与散热元件被压合时，其间距缩小至它们碰到最大导热颗粒为止。从而形成一层厚度均匀且高致密化的导热层。

Description

复合结构导热填缝垫片
技术领域
本发明涉及一种导热填缝材料，尤其涉及一种复合结构的导热垫片。
背景技术
随着晶片速率及产品功率的不断提升，大量热量需经由发热元件表面与散热元件的紧密接触而排放。然而发热元件与散热元件的接触面因加工粗糙度或公差等因素，发热器面和散热器的接触面为非真平面，两面间实际存在一定的间隙。而间隙中存在的空气为高热阻的不良热导体，因此间隙明显成为热量堵塞堆积的部位。
现有技术中解决此问题的方法包括三种：一.以刮刀涂抹填入主成份为石墨或硅胶(SILICONE)的散热膏；二.使用网印将散热膏涂布于散热器接触面，再贴合于发热器面方式；三.采用贴入式硅胶等导热贴片贴合。然而在实际应用中，上述三种模式都存在下述缺陷：填缝层贴合后厚度不一、膜层高低不平，及压合后残留不定型气孔、气块或不接触面等缺陷。而且这些缺陷在批量生产中是不可控制的变化因素，是造成产品散热效率严重不良的主因。
发明内容
本发明的目的，在于克服上述不足，提供一种厚度均匀和可排气的导热填缝垫片。
这种复合结构导热填缝垫片的特征在于：
其软性导热层(1)由一定粒度尺寸的高导热粉末颗粒(11)与具有流塑性的高分子结合剂(12)混合而成，该层中预先制有排气通道(13)，该软性导热层(1)的一个表面上覆盖有离形膜(41)，或在另一个表面上也覆盖有离形膜(42)保护。
所述的高导热粉末颗粒(11)，可选用钻石、碳化硅、氮化钛、铝、铜、银或它们的相关合金，其粒度分布中最大粒度为20-500微米。所述的流塑性高分子结合剂(12)采用以硅酸、油脂等高分子材料为主。所述的高导热粉末颗粒(11)与高分子结合剂(12)的重量百分比为5∶95至90∶10。
所述的高导热粉末颗粒尺寸的大小，依发热元件和散热元件的两个接触面的粗糙度来调整。当将该复合结构的导热填缝垫片置于发热元件和散热元件的接触面之间并受挤压时，两个接触面逐步接近，其间距缩小到它们碰触最大导热颗粒为止。因最大导热颗粒以非常高的数量均匀分布在软性导热层中，因此，发热元件和散热元件接触面之间距，会依最大导热颗粒尺寸形成一均匀值，即使导热填缝垫片厚度均匀，在发热元件与散热元件的接触面因受压而逐步接近的过程中，排气通道中封闭的孔隙气体被所述的流塑性高分子结合剂因塑性变形而排挤出去。同时，排气通道由所述的软性导热层材料填入。
附图说明
为了更好地理解本发明，下面结合附图对本发明的两个优选实施例进行详细说明。各附图是：
图1为本发明提供的复合结构导热填缝垫片的结构示意图；
图2为本发明提供的复合结构导热填缝垫片贴合后但未施压时的剖面图；
图3为本发明提供的复合结构导热填缝垫片贴合并施压后的剖面图；
图4为本发明提供的排气通道呈棋盘状分布的复合结构导热填缝垫片的示意图；
图5为本发明提供的排气通道呈辐射状分布的复合结构导热填缝垫片的示意图。
图中符号说明：
1——软性导热层
11——高导热粉末颗粒
12——高分子结合剂
13——排气通道
21——软性导热层第一表面
22——软性导热层第二表面
31——散热元件
32——发热元件
41——软性导热层上表面上的离形膜
42——软性导热层下表面上的离形膜
实施例1：
棋盘状分布排气通道的软性导热层实施例，如图4所示。依发热元件及散热元件接触面粗糙度公差，以具有特定尺寸的颗粒11与流塑性高分子材料12进行混合，并制成具有棋盘状排气通道分布的软性导热层1。该软性导热层两面上覆盖有离形膜保护，使用时撕离第一面的离形后，将软性导热层的这一面贴附在发热元件接触面或散热元件接触面上，其后撕离第二面的离形膜，并使导热层与剩余的另一元件接触面压合。当软性导热层置于发热元件与散热元件之中间并受挤压时，排气通道13中封闭的孔隙气体被产生塑性变形的高分子结合剂挤压排除，同时通道与孔隙由流塑性导热体的填入而消除。发热元件与散热元件因压合力量而逐步接近，其间距缩小至碰到最大导热颗粒为止，因此发热元件与散热元件之间，会存在一厚度均匀且高致密化的导热层。
实施例二：
幅射状分布排气通道的软性导热层实施例，如图5所示。依发热元件及散热元件接触面粗糙度公差，以具有特定尺寸的颗粒11与流塑性高分子材料12进行混合，并制成具有棋盘状排气通道分布的软性导热层1。该软性导热层之第一面，可不使用第一面离形膜41，而直接使用网印方法将本结构材料预先置于散热端面，再以离型纸覆盖第二面保护。使用时撕离第二面之离形膜，并与剩余的另一元件接触面压合。当软性导热层置于发热元件与散热元件中间并受挤压时，排气通道13中封闭的孔隙气体被高分子粘合剂因其产生塑性变形而挤压排除，同时通道与孔隙由于流塑性导热体的填入而消除。发热元件与散热元件接触面压合力量逐步接近，其间距缩小至碰到最大导热颗粒为止，因此发热元件面与散热元件之间，会存在一厚度均匀且高致密化的导热层。

Claims (5)

1、一种复合结构导热填缝垫片，其特征在于：其软性导热层(1)由一定粒度尺寸的高导热粉末颗粒(11)与具有流塑性的高分子结合剂(12)混合而成，该层中预先制成具有排气通道(13)，该层(1)的一个表面上覆盖有离形膜(41)，或者在其另一个表面也覆盖有离形膜(42)。
2、如权利要求1所述的复合结构导热填缝垫片，其特征在于：所述的高导热粉末颗粒(11)，可选用钻石、碳化硅、氮化钛、铝、铜、银或它们的相关合金，其粒度分布中最大粒度为20-500微米；所述的流塑性高分子结合剂(12)采用以硅胶、油脂等高分子材料为主；所述的高导热粉末颗粒(11)与高分子结合剂(12)的重量百分比为5∶95至90∶10。
3、如权利要求1或2所述的复合结构导热填缝垫片，其特征在于：所述的排气通道(13)呈棋盘状分布在所述的软性导热层(1)中。
4、如权利要求1或2所述的复合结构导热填缝垫片，其特征在于：所述的排气通道(13)呈辐射状分布在所述的软性导热层(1)中。
5、如权利要求1或2所述的复合结构导热填缝垫片，其特征在于：所述的排气通道(13)呈其他不同形状分布在所述的软性导热层(1)中。
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