[发明专利]一种导热元件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子散热技术领域，尤其涉及一种导热元件及其制备方法。

背景技术

近些年来随着电子产品的快速发展，电子产品集成度越来越高，做工也越来越精致，这样就对产品内部的电子元件的性能要求更高。

所有的电子元件都涉及到的一个散热问题，因为电子元件在使用过程中温度会升高，尤其是晶体管和一些半导体部件特别容易发热，当电子元件的温度升高时，电子元件性能会下降，最终导致电子产品的质量下降。

因此，为了保障电子产品的质量，首先要解决的就是处理好电子元件的散热问题。通常体积较大的电子产品配有散热用的风扇，但对于体积较小的电子产品，由于产品内部空间不足，需要配备体积更小的散热元件进行散热。在散热元件与发热元件连接时，通常需要用填充材料和导热材料来填充发热元件与散热元件之间的间隙。导热垫片即为一种常用的导热界面材料。

现有技术中，经常使用的导热方式是将超软导热垫片贴附于发热元件上，再装配固定于散热元件上。但导热垫片的两侧表面都具有粘性，硬度低，且存在如下问题：一是因粘手而使导热垫片贴装位置不易对准；二是在装配发热元件时，需要导热垫片表面与散热元件之间的摩擦阻力大不能精准装配；三是双面带粘性的导热垫片长时间使用后，会与散热元件粘接的非常紧密，使得维修人员进行拆卸维修时操作困难的情况，从而影响维修效率。

因此，现有技术的导热垫片存在拆装困难，安装精度低的缺陷，有鉴于此，亟待针对这种情况发明一种新型导热元件，以提高导热垫片的拆装效率以及安装精度，从而提高电子产品的质量。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种导热元件，以解决现在技术所存在的导热垫片存在拆装困难，安装精度低的问题。

本发明提供了一种设置在散热元件与发热元件之间的导热元件，包括导热层、非粘性层和不粘贴，所述非粘性层，其一面设置有凹槽，另一面与所述导热层的一面贴附；其中，所述非粘性层以40～50质量份的相变材料为基体，与600～800质量份的金属填料和300～600质量份的陶瓷填料组合形成；所述不粘贴设置在所述导热层的另一面，所述不粘贴的表面积大于所述导热层与所述不粘贴接触的表面积。

优选地，所述非粘性层的厚度为0.02～0.3mm，所述金属填料包括粒径为8～15μm的Al。

优选地，所述陶瓷填料包括粒径为0.8～1.5μm的Al2O3、AlN、BN、ZnO和SiN中的一种或多种的组合。

优选地，所述导热层以5～10质量份的基体，与20～80质量份的粒径为5～40μm的Al、Al2O3、AlN、BN、ZnO和SiN中一种或多种组合形成。

优选地，所述基体为聚硅氧烷或有机硅，所述聚硅氧烷的链端或侧链至少含有两个链烯基。

优选地，所述聚硅氧烷包括粘度为10～5000mPa.s的聚二甲基硅氧烷。

本发明还提供一种导热元件的制备方法，包括：

1)以10～30质量份的相变材料为基体，与150～300质量份金属填料和30～100质量份的陶瓷填料组成混合物，在110～150℃下搅拌120～180min；再经过压延工艺，制备出非粘性层；

2)以5～10质量份的聚硅氧烷或有机硅作为基体，与20～80质量份的Al、Al2O3、AlN、BN、ZnO和SiN中一种或多种组成混合物，搅拌60～120min；经过压延工艺，制备出导热层，再在110～130℃温度下烘烤20～40min；

3)将非粘性层覆在导热层上，经过压延工艺后将不粘贴覆盖在导热层未覆盖非粘性层的一面，制备出具有单面非粘性的导热元件。

由上述方案可知，本发明提供了一种导热元件，所述导热元件包括导热层、非粘性层和不粘贴；所述非粘性层，其一面设置有凹槽，另一面与所述导热层的一面贴附，凹槽的设置可以增加摩擦力，在安装时候，传热元件不易滑脱，没有设置凹槽的一面与导热层贴附，使得导热层和非粘性层的连接更紧密。

所述非粘性层是以40～50质量份的相变材料为基体，并与600～800质量份的金属填料和300～600质量份的陶瓷填料组合形成的一种导热的PCM材料，其设置在导热层的任一表面，这种材料对导热元件整体的导热性能影响很小。同时，本方案中，导热层的剥离力和摩擦阻力都很小，所以在装配过程中方便安装与调整，可以保障安装的精度，其次，由于非粘性层的存在，发热元件、散热元件和导热元件三者不会同时粘连，在拆卸的时候，也更加便利。