[实用新型]一种金属丝导热垫片

说明书

技术领域

本发明涉及一种导热垫片，特别涉及一种利用柔性细金属丝提升热导率的导热垫片，可广泛应用于散热领域。 

 背景技术

导热垫片是电子元器件散热的关键组件。在电子器件表面和散热器之间存在极细微的凹凸不平的空隙，如果将他们直接安装在一起，它们间的实际接触面积大约只有散热器底座面积的10%，其余均为空气间隙。由于空气是热的不良导体，将在电子元件与散热器间形成接触热阻，降低散热器的效能。导热垫片通过填充于电子发热器件与散热器之间以排除其中的空气，并在其间建立有效的热传导通道，降低接触热阻，提升传热性能。 

接触效果与热导率是影响导热垫片传热性能的两个主要因素，因此导热垫片需同时具备高弹性及高热导率。现有的导热垫片大都以硅胶为基体材料，向其中掺混高热导率固体颗粒。然而，高热导率固体颗粒在硅胶中呈离散相分布（图1），颗粒与颗粒之间仍有大量导热性能不良的硅胶，热导率的提升并不显著。为了进一步提升热导率，目前的导热垫片中固体颗粒的填充率已高达70%以上，严重影响了垫片的弹性，且如此高的填充率，也难以使垫片的热导率超过7 W/(m*K)。

针对呈离散相分布的固体颗粒难以提升垫片热导率的难题，本发明提出一种金属丝导热垫片，将连续的细金属丝填充至硅胶中，以提升垫片的热导率与弹性。其典型优点如下：（1）热导率高。相比在硅胶基体中离散分布的固体颗粒，细金属丝在硅胶基体中是连续分布的，形成了贯通的传热途径，因此垫片综合导热性能优异。（2）柔性高。细金属丝直径小，有较好的柔性，因而细金属丝的填充不会影响垫片的弹性。（3）成本低廉。很多高热导率固体颗粒价格昂贵，如石墨、纳米颗粒、金刚石，而细金属丝容易获得且价格低廉，有利于大规模的工业应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属丝导热垫片，将细直径金属丝填充至硅胶基体中，以提升导热垫片的热导率与弹性。 

本发明的技术方案如下：

本发明提供的一种金属丝导热垫片，如图2所示，其组成如下：

硅胶1；所述硅胶1为导热垫片的基体材料；

固体高热导率颗粒2；所述固体高热导率颗粒2填充于所述硅胶1中；

金属丝3；所述金属丝3为导热垫片的填充物。

所述固体高热导率颗粒2为银粉、铜粉、碳化硅粉、碳纳米颗粒或金刚石粉末。

所述固体高热导率颗粒2在所述硅胶1中离散分布，所述固体高热导率颗粒2的体积填充率为1%~90%。

所述金属丝3为银丝、铜丝、铝丝或不锈钢丝。

所述金属丝3的直径为0.001~2mm，体积填充率为1%~90%。

所述金属丝3在所述硅胶1中呈线性阵列状、丝网状分布。

在实际使用中，本发明提供的金属丝导热垫片填充于电子器件发热面与散热器之间，使两者有良好的接触效果，并将发热面的热量高效地传递至散热器。

本发明提供的金属丝导热垫片，其优点在于：

（1）热导率高。相比在硅胶基体中离散分布的固体颗粒，细金属丝在硅胶基体中连续分布，形成贯通的导热途径，因此垫片综合导热性能优异。

（2）柔性高。细金属丝直径小，有较好的柔性，因而细金属丝的大量填充不会影响垫片的弹性。

（3）成本低廉。很多高热导率固体颗粒价格昂贵，如石墨、纳米颗粒、金刚石，而细金属丝容易获得且价格低廉，有利于大规模的工业应用。

本发明可广泛应用于需降低接触热阻的场合，尤其适用于激光、LED、计算机、高低压变频器、卫星等大功率元器件的散热。

附图说明

图1为传统导热垫片侧视图； 

图2为实施例1中金属丝导热垫片侧视图；

图3为实施例1中金属丝导热垫片俯视图；

图4为实施例2中金属丝导热垫片侧视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例进一步描述本发明。 

实施例1

实施例1展示了本发明的金属丝导热垫片的一种典型应用。图2为金属丝导热垫片侧视图；图3为金属丝导热垫片俯视图。 

如图2所示，本实施例的金属丝导热垫片由硅胶1、固体高热导率颗粒2及金属丝3组成。

本实施例的硅胶1为导热垫片的基体材料，固体高热导率颗粒2及金属丝3均为填料。

固体高热导率颗粒2为碳化硅粉，分散于硅胶1中。

金属丝3为铜丝，直径0.4mm，在硅胶1中呈线性阵列分布。