本發(fā)明涉及熱界面材料技術領域，尤其涉及一種易清理的導熱相變墊片及其制備方法和系統(tǒng)。

背景技術：

隨著當代it、通訊等領域電子信息技術的迅猛發(fā)展，電子產(chǎn)品的集成程度和組裝密度不斷提高，在提供了強大使用功能的同時，也導致了其功耗和發(fā)熱量的急劇增大。若產(chǎn)品發(fā)熱不能及時散發(fā)會使元器件升溫，高溫將會對元器件的穩(wěn)定性、可靠性和壽命產(chǎn)生損害，因此，確保散熱問題己經(jīng)成為微電子產(chǎn)品系統(tǒng)組裝的一個重要關注方面，對于集成程度和組裝密度都較高的便攜式電子產(chǎn)品(如筆記本電腦、平板電腦、手機等)，散熱甚至成為了整個產(chǎn)品的技術瓶頸問題。

發(fā)熱器件與散熱器件之間直接連接時，接觸面積越大其熱傳導效果越好。但是，由于器件表面粗糙度的限制，器件表面并非完全接觸，因為在微觀上，器件表面是凹凸不平的，因而其接觸面間是有許多空隙和孔洞的?？障逗涂斩粗g是熱阻較大的空氣，導致了接觸面間界面熱阻大、傳熱效率低。本領域的解決方案是，在發(fā)熱元件與散熱元件之間引入熱界面材料，用于填充接觸面間的空隙和孔洞，提高導熱性。目前市場上應用較多的熱界面材料主要有，導熱凝膠、導熱墊片、導熱脂和導熱相變材料等，

其中，導熱相變材料具有能夠相變的特性，即：在室溫下材料是固體，安裝操作處理方便；而當器件工作時溫度達到材料相變軟化點時，材料將變軟為脂狀，能夠輕易地貼合兩個配合面，達到良好的表面浸潤效果。這種完全填充界面氣隙和器件與散熱片間空隙的能力，使得相變材料界面熱阻遠優(yōu)于導熱凝膠或硅系導熱墊片，并且獲得類似于導熱硅脂的低界面熱阻的性能，同時其應用可靠性、使用壽命卻遠優(yōu)于導熱硅脂，性能十分優(yōu)良。

相變材料在實際應用過程中具有很強的優(yōu)勢，但是卻存在一定的問題。由于相變材料本身具有一定的自粘性，且軟化后會完全浸潤入器件表面，會導致發(fā)熱元件與散熱元件被牢牢的粘接為一體，如果需要拆卸元件則會非常 困難，這就給產(chǎn)品返工及后續(xù)維修帶來了極大的麻煩，給相關廠家?guī)砹溯^多的困擾。

針對相變導熱材料后期裝配返工及產(chǎn)品維修困難的問題，目前行業(yè)內(nèi)主要在應用端尋求解決方法，如改良裝配返工及維修拆裝工藝，即預熱軟化導熱材料以降低器件之間的粘結(jié)力，再進行拆卸；該方法操作繁雜且需要額外的加熱組件，時間和人工成本都較高。或者采用相變導熱材料單面覆鋁箔或石墨的方案來避免粘連，但該方案生產(chǎn)工藝復雜，且鋁箔或石墨片表面不夠光滑，其與器件的接觸熱阻也較大；且該方案對裝配壓力的要求也較高，裝配壓力不足會導致貼合不完全，使傳熱效率大大降低。

因而，針對上述技術缺陷，獲得一種易裝配易拆卸便于維修的相變材料產(chǎn)品是本領域技術人員亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種易清理的導熱相變墊片，能夠在不影響相變材料導熱性能的前提下降低與所接觸的導熱界面之間的分離難度。

本發(fā)明提供了一種易清理的導熱相變墊片，其特征在于，包括由下至上排列的下保護層、導熱相變材料層和離型層；所述離型層由離型劑均勻附著于所述導熱相變材料層上表面而形成。

優(yōu)選的，還包括離型防護層，所述離型防護層為具有粘性的膜層，所述離型防護層附著于所述離型層上表面。

優(yōu)選的，所述離型劑為氟塑離型劑、硅系離型劑、聚合物樹脂類脫模劑中的一種。

一種易清理的導熱相變墊片的制備方法，其特征在于，由以下步驟組成：

s1：獲得導熱相變墊片半成品：所述導熱相變墊片半成品包括上述的下保護層和導熱相變材料層，所述下保護層設置于所述導熱相變材料層之上，所述導熱相變材料層上表面呈裸露狀態(tài)；

s2：在所述導熱相變材料層上表面形成所述離型層：所述離型層為上述方案中任意一項所述的離型層；

s3：在所述離型層上表面覆蓋所述離型防護層：所述離型防護層為上述方案中任意一項所述的離型防護層。

優(yōu)選的，所述步驟s2具體為:

在所述導熱相變材料層的上表面噴灑或涂覆離型劑溶液，形成離型劑溶液層；

通過干燥工藝除去所述離型劑溶液層中的溶劑，獲得所述離型層。

優(yōu)選的，所述干燥工藝的溫度為40℃～300℃，干燥時長為5s～2h。

優(yōu)選的，所述干燥工藝的溫度為80℃～200℃、干燥時長為1min～20min。

一種易清理的導熱相變墊片的制備系統(tǒng)，包括導熱相變墊片半成品制備裝置、離型劑噴涂或涂覆裝置、離型劑干燥裝置和離型防護層鋪設裝置；所述導熱相變墊片半成品制備裝置設置于系統(tǒng)開端，用于制取上述方案中所述的導熱相變墊片半成品；所述離型劑噴涂或涂覆裝置設置于所述導熱相變墊片半成品制備裝置之后，用于向上述方案中所述導熱相變材料層上表面噴灑或涂覆離型劑溶液，所述離型劑干燥裝置設置于所述離型劑噴涂或涂覆裝置之后，用于除去所述導熱相變材料層上表面離型劑溶液層中的溶劑，所述離型防護層鋪設裝置設置于所述離型劑干燥裝置之后，用于在所述離型層上表面鋪設所述離型防護層。

優(yōu)選的，其特征在于，所述導熱相變墊片半成品制備裝置為壓延成型裝置和上保護層去除裝置。

優(yōu)選的，所述離型劑干燥裝置為預熱烘道，所述離型防護層鋪設裝置包括離型防護層放料裝置和卷材收卷機，所述上保護層去除裝置為收卷裝置。

由上述方案可知，本發(fā)明對傳統(tǒng)的導熱相變墊片的結(jié)構做出了改進，由下至上排列的下保護層、導熱相變材料層、離型層和離型防護層；離型層為離型劑噴層或涂覆層，該離型層與元器件之間不會發(fā)生粘接，所以在裝配返工或拆卸維修過程中能夠非常容易的將元器件分離出來；且由于該離型層厚度極薄，對傳熱效果的影響極小。根據(jù)熱導性電絕緣材料熱傳輸特性標準試驗方法astm-d5470對按本發(fā)明技術方案制得的樣本進行測試后得到，材料導熱率損耗量不超過5％。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面 描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例公開的一種易清理的導熱相變墊片的結(jié)構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例公開的一種易清理的導熱相變墊片的制備系統(tǒng)示意圖。

圖3為現(xiàn)有技術中導熱相變墊片的構成示意圖。

圖1和圖2中，

a-離型防護層，b-離型層，c-導熱相變材料層，d-下保護層；1-壓延成型裝置，2-加熱烘道，3-卷材收卷機，4-下保護層，5-導熱相變墊片半成品，6-上保護層去除裝置，7-離型劑噴涂或涂覆裝置，8-離型防護層放料裝置；

圖3中，

1a-上保護層，2a-導熱相變材料層，3a-下保護層。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

圖1為本發(fā)明實施例公開的一種易清理的導熱相變墊片的結(jié)構示意圖，圖3為現(xiàn)有技術中導熱相變墊片的構成示意圖。

本發(fā)明提供的導熱相變墊片包括由下至上排列的下保護層d、導熱相變材料層c、離型層b和離型防護層a；現(xiàn)有技術中提供的導熱相變墊片構成為由下至上排列的下保護層3a、導熱相變材料層2a和上保護層1a。

本領域用于防粘連的技術措施多為離型膜，離型膜是對薄膜基體表面進行離型劑涂覆處理，適用于簡單的表面。因其厚度較大，若直接將其應用于本發(fā)明要解決的技術問題上，則會有兩個問題，一是由于其厚度太大，會影響導熱墊片的導熱效果；而是覆膜操作會增加工藝的復雜性。本發(fā)明的發(fā)明人則創(chuàng)造性地直接對導熱相變材料層c的表面進行離型劑涂覆，使之在導熱相變材料層c的表面形成極薄的離型層b，既發(fā)揮了離型劑原有的防粘作用，又保證了導熱相變材料層c原有的導熱效果，取得了新的技術效果。

同現(xiàn)有的導熱相變墊片相比，在結(jié)構上，相同之處為，均具有下保護層和導熱相變材料層。不同之處為，現(xiàn)有的導熱相變墊片，導熱相變材料層上下表面均為相同的保護層，除去兩個保護層之后導熱相變材料層上下表面均裸露，可與元器件直接粘接；而本發(fā)明提供的導熱相變墊片，導熱相變材料層c的上表面設置有極薄的離型層b和附著在在離型層b之上的離型防護層a。為了保護離型層b，在其上設置一個離型防護層a，離型防護層a本身具有一定的粘性，用于附著在無粘性的離型層b上。

導熱相變墊片的核心層為導熱相變材料層c，該層材料具有良好的浸潤性和導熱性，也具有粘性。該材料層的上下表面與元器件表面或普通材料的表面接觸后會發(fā)生粘連，因此，為了避免在加工、運輸和儲存時發(fā)生不必要的粘連，導熱相變材料層c的上下表面需要設置保護層，如圖1中所示的下保護層d和圖3中所示的下保護層3a和上保護層1a。該保護層與導熱相變材料層之間有輕微的粘著力，平時不易脫落，在進行安裝操作時揭下即可正常使用。

其中，如圖1所示，離型層b由離型劑噴層或涂層干燥后形成，是覆蓋在導熱相變材料層c上的極薄的一個膜層，離型層b具有常規(guī)離型膜的特性，即：離型膜與特定的材料在有限的條件下接觸后不具有粘性，或輕微的粘性。因而具有該離型層b的導熱相變墊片，與發(fā)熱或散熱元件的表面能夠很容易分離，且不會再元件表面產(chǎn)生殘留。解決了現(xiàn)有技術中導熱相變材料與元器件表面的粘接難以分離和表面殘留難以清理的問題。

離型層b為噴灑或涂覆的離型劑溶液干燥后形成的一層均勻的膜層，同常規(guī)的離型膜相比，該膜層厚度更小，因而其對墊片與熱界面的浸潤效果影響也非常小，當然對其導熱效果的影響也非常小。對按照本發(fā)明提供的技術方案制得的導熱相變墊片樣本進行導熱系數(shù)測試，其導熱系數(shù)損失在5％以下。依據(jù)導熱系數(shù)測試標準astm-d5470，對三個樣本進行離型層涂覆前后的導熱率測試結(jié)果：

其中，配制離型劑溶液時，離型劑溶劑可選氟塑離型劑、硅系離型劑、聚合物樹脂類脫模劑。

本發(fā)明還提供了一種易清理的導熱相變墊片制備方法，用于制取上述的已清理的導熱相變墊片，該制備方法由以下步驟組成：

s1：獲得導熱相變墊片半成品。上述的導熱相變墊片半成品包括下保護層d和導熱相變材料層c，下保護層d設置于導熱相變材料層c之上。所得的導熱相變墊片半成品，其中的導熱相變材料層c的上表面裸露，以便于后續(xù)工藝步驟能夠直接對其上表面進行處理。

該半成品可由導熱相變材料層c和下保護層d貼合制得，也可對類似于圖3中所示的現(xiàn)有的導熱墊片進行處理獲得，也就是將其上表面的保護層揭去即可獲得。

其中，上述后一種獲得導熱相變墊片半成品的方法僅需對現(xiàn)有的工藝作適當改進即可實現(xiàn)，不需要重新設計整個新的工藝，易實現(xiàn)，適應性強。

s2：在導熱相變材料層c上表面形成離型層a。

步驟s2具體為，首先在導熱相變材料層c的上表面噴灑或涂覆離型劑溶液，之后通過干燥工藝除去溶劑成分，離型劑溶液揮發(fā)后離型劑會在導熱相變材料層c上表面形成極薄的離型層b。

上述干燥工藝的溫度為40℃～300℃，干燥時長為5s～2h。優(yōu)選的，干燥工藝的溫度可設置為80℃～200℃，干燥時長設置為1min～20min。

s3：在所述離型層上表面覆蓋離型防護層。

步驟s2中形成的離型層b本身無粘性，不會與其他材料發(fā)生粘連，其生產(chǎn)、運輸和儲存中不易發(fā)生粘連。但是，由于離型層b厚度極小，較容易受物理損傷或污染受損，因此需要在其上方設置一個保護膜層，在本發(fā)明中即離型防護層a。

由于離型層b為離型劑干燥獲得，其本身不具備粘性，因此為了離型防護層a能夠穩(wěn)定附著，離型防護層a應當具有一定的粘性或是重離型力的離型膜。

覆蓋離型防護層a后的導熱墊片結(jié)構已完整，可收卷為易儲存的卷狀。離型防護層覆蓋操作和收卷操作可一同進行，如圖2中所示，圖2為本發(fā)明實施例公開的一種易清理的導熱相變墊片的制備系統(tǒng)示意圖。離型防護層a 可提前設置為卷狀，于導熱墊片片材5上方，一同被卷材收卷機3收卷，既能將成品收卷，也可以給離型防護層a和離型層b之間施加一定的壓力，保證離型防護層a能夠穩(wěn)定附著在離型層b上。

為了實現(xiàn)以上制備工藝，本發(fā)明還提供了一種易清理的導熱相變墊片的制備系統(tǒng)，如圖2所示，圖2為本發(fā)明實施例公開的一種易清理的導熱相變墊片的制備系統(tǒng)示意圖。

上述的制備系統(tǒng)包括還包括壓延成型裝置1，上保護層去除裝置6，離型劑噴涂或涂覆裝置7，離型劑干燥裝置和離型防護層鋪設裝置，離型劑干燥裝置可采用本領域常用的設備，如加熱烘道2，離型防護層鋪設裝置包括離型防護層放料裝置8和卷材收卷機3。

壓延成型裝置1與上保護層去除裝置6用于共同獲得所述的導熱相變墊片半成品5，離型劑噴涂或涂覆裝置7用于向?qū)嵯嘧儾牧蠈觕上表面噴灑或涂覆離型劑溶液，離型劑干燥裝置用于除去導熱相變材料層c上表面離型劑溶液層中的溶劑，離型防護層放料裝置8和卷材收卷機3用于在離型層b上表面鋪設離型防護層a和將成品收納為卷狀。

其中，上述的壓延成型裝置1、上保護層去除裝置6、加熱烘道2，卷材收卷機3、上保護層去除裝置6、離型劑噴涂或涂覆裝置7和離型防護層放料裝置8均為本領域常用設備，且本發(fā)明的技術方案并非是針對某一裝置進行改進，因而在此不再對上述各裝置贅述。

下面結(jié)合制備方法對制備系統(tǒng)進行解釋說明。

獲得導熱相變墊片半成品。

若采用導熱相變材料層c和下保護層d貼合的方法制得導熱相變墊片半成品5，則僅需要壓延成型裝置，該裝置可將導熱相變材料和保護層壓延成條狀片材；

若采用第二種方法，即用除去已有片材上保護層的方法，則還需要上保護層去除裝置6。上保護層去除裝置6用于將上保護層除去，使導熱相變材料層的上表面裸露出來，以便于后續(xù)設備能夠在其上表面噴灑或涂覆離型劑溶液。

具體的，上保護層去除裝置6為收卷裝置，收卷裝置的轉(zhuǎn)速可設置為與導熱相變墊片半成品5行進速度相當，持續(xù)將上保護層揭起并纏繞至其收卷軸上。

在導熱相變材料層上表面形成離型層。

這一步驟可由離型劑噴涂或涂覆裝置7和加熱烘道2共同完成，離型劑噴涂或涂覆裝置7用于向?qū)嵯嘧儔|片半成品5上表面噴灑或涂覆離型劑溶液，加熱烘道2用于除去離型劑溶液中的溶劑，之后即可在導熱相變材料層c上表面形成離型層b。

在離型層上表面覆蓋離型防護層。

該步驟可由離型防護層鋪設裝置實現(xiàn)，離型防護層鋪設裝置包括離型防護層放料裝置8和卷材收卷機3。卷材收卷機3在轉(zhuǎn)動時將導熱相變墊片片材卷成易于儲存和運輸?shù)木頎睿浑x型防護層放料裝置8上預先設置好離型防護層a料卷，該層材料會隨導熱相變墊片片材一起卷入卷中，在覆蓋并附著在離型層b上。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。