[发明专利]一种高柔性高导热超薄硅胶膜及其制备方法

说明书

本发明涉及导热材料技术领域，具体涉及一种高柔性高导热超薄硅胶膜及其制备方法。其包括载体膜、导热层和保护膜；所述导热层包含以下重量份的原料：乙烯基硅油30~70份、含氢硅油10~20份、改性导热粉体800‑1300份、催化剂0.2~0.5份、阻燃剂5~10份、有机溶剂10‑15份；所述改性导热粉体由氮化硼粉末和氧化铝粉末经偶联剂醇溶液改性得到；所述氮化硼粉末为片状六方氮化硼粉末；氧化铝粉末为球形α‑氧化铝粉末。本发明所述硅胶膜具有高导热性，导热系数可达4.1W/m.k；具有高柔性，可实现180°弯折不断裂。采用本发明所述方法可将硅胶膜的厚度控制在0.06‑0.1mm，同时大幅缩短硫化时间。

技术领域

本发明涉及导热材料技术领域，具体涉及一种高柔性高导热超薄硅胶膜及其制备方法。

背景技术

电子元器件广泛应用于互联网、通信领域。长时间使用，易造成电子元器件表面温度增高使电子元器件性能受限或者永久性毁坏。因此，需要提高电子元器件表面的散热问题。

导热硅胶膜是一种富有弹性的导热界面材料。通过充填热源与散热介质之间的空隙，把热源散发的热量定向导流至散热介质从而起到高效散热、减震、保证电子元器件稳定运行等目的。因此导热垫片及导热膜被大量应用于功率晶体管、LED、闸流晶体管、PCB盖板、整流器、变压器、手机主板等领域。

由于电子元器件十分精密且易被击穿，这就要求导热硅胶膜必须具有绝缘、阻燃、高导热、低热阻等特性。传统导热填料主要有金属填料(Al、Cu、Ag等)，无机非金属填料(Si，AlN，C粉等)、金属氧化物填料(Al₂O₃、MgO、ZnO)。金属填料虽然具有很高的导热系数，但是其导电性能往往会造成电子元器件短路，腐蚀电器元件。常用的金属氧化物填料如Al₂O₃其制备的导热硅胶垫片及导热膜密度较高，重量较大，不符合如今电子元器件轻量化的趋势。同时目前常用的制备方法为生胶、导热填料、催化剂、硫化剂通过炼胶机混炼然后压延成型。这种方法制备的导热硅胶膜厚度控制差，精度大概为±3％左右，通常无法生产0.5mm厚度以下的产品，且所得产品力学性能差、制备周期长、生产效率低。

中国专利申请CN103333502A公开了一种超薄导热硅胶片及其制备方法，其组分比例如下：乙烯基封端的二甲基硅油100份、氢基硅油0.5～2.0份、导热粉体：200～500份、抑制剂：0.1～0.3份、催化剂：0.2～0.6份。其制备方法包含以下步骤：将上述组分混合后使用高速分散机或在行星搅拌机中加装高速分散盘的方法进行高速分散，分散的线速度不小于10m/s；分散均匀的加料，经压延的厚度可低至0.1mm以下，精度至少±0.02mm的精密压延机压延；随后再加热硫化即可成为要求厚度的导热硅胶片。该申请所述导热硅胶片厚度在0.1～0.2mm。

中国专利申请CN103436018A公开了一种高韧性超薄导热硅胶垫片及其制备方法，由按重量份计的以下原料制备而成：甲基乙烯基硅橡胶5-30份；乙烯基硅油10-50份；二甲基硅油10-100份；MQ硅树脂1-20份；改性氧化铝颗粒300-1000份；硅胶补强剂1-10份；含氢硅油1-8份；催化剂0.5-5份。该材料以有机硅树脂为基体材料，以氧化铝为导热填充材料，通过基体的改进和处理和对导热粉体的处理，制备出一种具有高韧性并且具有较高导热系数的导热硅胶。所述导热硅胶导热系数为2.0W以上，厚度为0.1mm，拉伸强度为1.0MPa。

中国专利申请CN103333502A公开了一种超薄导热硅胶片及其制备方法，其组分比例如下：乙烯基封端的二甲基硅油100份、氢基硅油0.5～2.0份、导热粉体：200～500份、抑制剂：0.1～0.3份、催化剂：0.2～0.6份。其制备方法包含以下步骤：将上述组分混合后使用高速分散机或在行星搅拌机中加装高速分散盘的方法进行高速分散，分散的线速度不小于10m/s；分散均匀的加料，经压延的厚度可低至0.1mm以下，精度至少±0.02mm的精密压延机压延；随后再加热硫化即可成为要求厚度的导热硅胶片。该申请导热硅胶片厚度在0.1～0.2mm。