多功能有機硅熱界面材料的制作方法
【專利摘要】一種多功能有機硅熱界面材料，該熱界面材料是由按重量百分比計的如下組分復(fù)合而成：硅橡膠10～40，耐熱劑1～10，阻燃劑1～20，硫化劑1～10，功能填料55～85。該熱界面材料是將所述比例的硅橡膠、耐熱劑、阻燃劑、硫化劑及功能填料相混合，并將所述混合物涂敷或者壓延在玻璃纖維布或者聚酰亞胺膜上而形成的片狀材料。本發(fā)明的有機硅熱界面材料不僅能耐高溫，還具有良好的導(dǎo)熱、絕緣及阻燃性能，因而可有效保證電子設(shè)備正常工作。
【專利說明】多功能有機娃熱界面材料 【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001] 本發(fā)明涉及發(fā)熱電子器件和設(shè)備散熱用的散熱材料，特別是涉及一種車用電子器 件散熱用的多功能有機硅熱界面材料。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 隨著當(dāng)代電子技術(shù)迅速的發(fā)展，電子元器件的集成程度和組裝密度不斷提高，在 實現(xiàn)強大的使用功能的同時，也導(dǎo)致了電子設(shè)備功耗和發(fā)熱量的急劇增大。電子器件工作 時產(chǎn)生的高溫將會對電子元器件的穩(wěn)定性、可靠性和壽命產(chǎn)生有害的影響。因此，確保發(fā) 熱電子元器件所產(chǎn)生的熱量能夠及時的排出，己經(jīng)成為微電子產(chǎn)品系統(tǒng)組裝的一個重要方 面。目前，汽車已廣泛進(jìn)入家庭。在汽車的控制系統(tǒng)中含有大量電子器件，許多電子元器件 工作在280°C的高溫下，特別是在靠近汽車發(fā)動機或設(shè)于發(fā)動機上的元器件。這些電子器件 若長時間在280°C的高溫環(huán)境下工作，其壽命會迅速下降。為保證工作在上述環(huán)境下的電子 器件的使用壽命，必須將電子設(shè)備發(fā)出的熱量安全、穩(wěn)定、快速地散發(fā)出去，通常是通過散 熱器進(jìn)行散散熱。為解決即可散熱，又能夠耐溫和絕緣等問題，現(xiàn)有技術(shù)中通常使用陶瓷散 熱器或普通耐溫導(dǎo)熱復(fù)合材料。陶瓷散熱器由于散熱效率低而無法滿足散熱要求，而普通 耐溫導(dǎo)熱復(fù)合材料不能長期在280°C的高溫下工作，使用一段時間后材料會出現(xiàn)降解，導(dǎo)致 無法滿足絕緣的安全要求。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003] 本發(fā)明旨在解決上述問題，而提供一種不僅能耐高溫，還具有良好的導(dǎo)熱、絕緣及 阻燃性能，因而可有效保證電子設(shè)備正常工作的多功能有機硅熱界面材料。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種多功能有機硅熱界面材料，該熱界面材料是由 按重量百分比計的如下組分復(fù)合而成：
[0005] 石圭橡膠 10~40 耐熱劑 1 ~ 10 阻燃劑 1~20 硫化劑 1 ~ 10 功能填料 55~85。
[0006] 該熱界面材料是將所述比例的硅橡膠、耐熱劑、阻燃劑、硫化劑及功能填料相混 合，并將所述混合物涂敷或者壓延在玻璃纖維布或者聚酰亞胺膜上而形成的片狀材料。
[0007] 所述硅橡膠為加急乙烯基硅橡膠、甲基苯基硅橡膠、氟硅橡膠中的一種或幾種的 組合。
[0008] 所述耐熱劑為有氧化銅、氧化鐵、氧化鈰中的一種或幾種的組合。
[0009] 所述阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、含鉑化合物中的一種或幾種的組合。
[0010] 所述硫化劑為有機過氧化物或含氫硅油。
[0011] 所述功能填料為導(dǎo)熱氧化鋁、導(dǎo)熱氮化硼、導(dǎo)熱氮化硅中的一種或幾種的組合。
[0012] 所述導(dǎo)熱氧化鋁、氮化硼、導(dǎo)熱氮化硅的平均粒徑在200?5000目之間，雜質(zhì)含量 低于0. 1 %，含水量低于0. 5 %。
[0013] 所述玻璃纖維布為電子級玻璃纖維布，其厚度小于0. 3mm。
[0014] 所述聚酰亞胺膜的厚度小于〇· 15mm。
[0015] 本發(fā)明的貢獻(xiàn)在于，其有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的諸多問題，特別是普通熱界 面材料不能耐高溫的問題。本發(fā)明的熱界面材料可直接用于高溫電子器件與散熱器之間， 使得高溫電子器件散發(fā)的熱量可快速安全地傳遞到散熱器上，因而可有效降低電子器件的 溫度，增加器件的使用壽命，保證設(shè)備的連續(xù)穩(wěn)定的工作。同時，本發(fā)明的熱界面材料還具 的高導(dǎo)熱性，高絕緣性及高阻燃性，并具有材料易得，制作工藝簡單，易于實施等特點。 【【具體實施方式】】
[0016] 下列實施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步解釋和說明，對本發(fā)明不構(gòu)成任何限制。
[0017] 實施例1
[0018] 取重量為IOkg的氮化硼粉、30kg的氮化硅粉、50kg的氧化鋁粉、5kg的氧化鐵粉、 3kg的氫氧化鋁粉、20kg的甲基乙烯基硅橡膠，在攪拌器中攪拌混合30分鐘，然后將混合 物置于雙輥開煉機，在雙輥開煉機內(nèi)加入2Kg的雙二四硫化劑開煉20分鐘，將所形成的復(fù) 合材料壓延在厚度為〇. Imm的玻璃纖維布上，厚度達(dá)〇. 5_后，在120°C的溫度烘干，硫化， 形成本發(fā)明的多功能有機硅熱界面材料。
[0019] 經(jīng)測量，該多功能有機硅熱界面材料的導(dǎo)熱率為I. 23W/m · K，擊穿電壓為7KV，阻 燃 UL 94V-0。
[0020] 在280°C的溫度烘烤1000小時后，該有機硅熱界面材料的導(dǎo)熱率為I. 17W/m · K， 擊穿電壓為7KV，阻燃UL 94V-0。
[0021] 實施例2
[0022] 取重量為20kg的氮化硼粉、30kg的氮化硅粉、70kg的氧化鋁粉、2kg的氧化鐵粉、 2kg的氧化鈰粉、2kg的氫氧化鋁粉、20kg的甲基乙烯基硅橡膠，在攪拌器中攪拌混合30分 鐘，然后將混合物置于雙輥開煉機，在雙輥開煉機內(nèi)加入2kg的雙二四硫化劑開煉20分鐘， 將所形成的復(fù)合材料壓延在厚度為〇. 〇5mm的玻璃纖維布上，厚度達(dá)0. 4mm后，在120°C的溫 度烘干，硫化，形成本發(fā)明的多功能有機硅熱界面材料。
[0023] 經(jīng)測量，該多功能有機硅熱界面材料的導(dǎo)熱率為I. 75W/m · K，擊穿電壓為8. 5KV， 阻燃 UL 94V-0。
[0024] 在280°C的溫度烘烤1000小時后，該多功能有機硅熱界面材料導(dǎo)熱率為I. 72W/ πι·Κ，擊穿電壓為8KV，阻燃UL 94V-0。
[0025] 實施例3
[0026] 取重量為40kg的氮化硼粉、IOkg的氮化硅粉、30kg的氧化鋁粉、5kg的氧化鐵粉、 5kg的氫氧化鋁粉、20kg的甲基乙烯基硅橡膠，在攪拌器中攪拌混合30分鐘，然后將混合物 置于雙輥開煉機，在雙輥開煉機內(nèi)加入2kg的雙二四硫化劑開煉20分鐘，將所形成的復(fù)合 材料壓延在0. 05mm的聚酰亞胺膜上，厚度達(dá)到0. 3mm后，在120°C的溫度烘干，硫化，本發(fā)明 的多功能有機硅熱界面材料。
[0027] 經(jīng)測量，該多功能有機硅熱界面材料的導(dǎo)熱率為0. 85W/m · K，擊穿電壓為8KV，阻 燃 UL 94V-0。
[0028] 在280°C的溫度烘烤1000小時后，該多功能有機硅熱界面材料的導(dǎo)熱率為0. 82W/ πι·Κ，擊穿電壓為8KV，阻燃UL 94V-0。
[0029] 盡管通過以上實施例對本發(fā)明進(jìn)行了揭示，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 在不偏離本發(fā)明構(gòu)思的條件下，對以上各構(gòu)件所做的變形、替換等均將落入本發(fā)明的權(quán)利 要求范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種多功能有機硅熱界面材料，其特征在于，該熱界面材料是由按重量百分比計的 如下組分復(fù)合而成：
2. 如權(quán)利要求1所述的多功能有機硅熱界面材料，其特征在于，該熱界面材料是將所 述比例的硅橡膠、耐熱劑、阻燃劑、硫化劑及功能填料相混合，并將所述混合物涂敷或者壓 延在玻璃纖維布或者聚酰亞胺膜上而形成的片狀材料。
3. 如權(quán)利要求2所述的多功能有機硅熱界面材料，其特征在于，所述硅橡膠為加急乙 烯基硅橡膠、甲基苯基硅橡膠、氟硅橡膠中的一種或幾種的組合。
4. 如權(quán)利要求2所述的多功能有機硅熱界面材料，其特征在于，所述耐熱劑為有氧化 銅、氧化鐵、氧化鈰中的一種或幾種的組合。
5. 如權(quán)利要求2所述的多功能有機硅熱界面材料，其特征在于，所述阻燃劑為氫氧化 鋁、氫氧化鎂、含鉑化合物中的一種或幾種的組合。
6. 如權(quán)利要求2所述的多功能有機硅熱界面材料，其特征在于，所述硫化劑為有機過 氧化物或含氫硅油。
7. 如權(quán)利要求2所述的多功能有機硅熱界面材料，其特征在于，所述功能填料為導(dǎo)熱 氧化鋁、導(dǎo)熱氮化硼、導(dǎo)熱氮化硅中的一種或幾種的組合。
8. 如權(quán)利要求7所述的多功能有機硅熱界面材料，其特征在于，所述導(dǎo)熱氧化鋁、氮化 硼、導(dǎo)熱氮化硅的平均粒徑在200?5000目之間，雜質(zhì)含量低于0. 1%，含水量低于0.5%。
9. 如權(quán)利要求2所述的多功能有機硅熱界面材料，其特征在于，所述玻璃纖維布為電 子級玻璃纖維布，其厚度小于〇. 3mm。
10. 如權(quán)利要求2所述的多功能有機硅熱界面材料，其特征在于，所述聚酰亞胺膜的厚 度小于0. 15mm。
【文檔編號】C08L83/05GK104497574SQ201410752142
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】劉治林, 唐正陽, 王勇 申請人:深圳市博恩實業(yè)有限公司