[发明专利]一种定向导热片及其制备方法、及半导体散热装置

权利要求书

1.一种定向导热片的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1.制备导热片用流体组合物；

S2.取向成型：将步骤S1所得流体组合物置于取向成型装置中，对流体组合物逐层施加圆周运动的高速剪切力，使流体组合物内的导热填料沿剪切方向上取向，形成取向的薄层组合物，将所述薄层组合物逐层汇集于模具内，形成连续的多层汇集体；

S3.固化：将步骤S2所得多层汇集体进行热固化，得到取向组合物块体；

S4.切片：对步骤S3所得取向组合物块体沿垂直于取向的方向上切片，得定向导热片。

2.如权利要求1所述定向导热片的制备方法，其特征在于，步骤S1具体为：将加成型硅油和导热填料经搅拌和脱泡后形成一定粘度的流体组合物。

3.如权利要求2所述定向导热片的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述导热填料含有两种类型的导热填料，一种为纤维状高导热填料和/或片状高导热填料，另一种为球形导热填料。

4.如权利要求3所述定向导热片的制备方法，其特征在于，所述纤维状高导热填料为碳纤维、碳纳米管纤维或石墨烯纤维；所述片状高导热填料为六方氮化硼微片或石墨微片；所述球形导热填料为氧化铝、氮化铝、碳化硅的一种或几种。

5.如权利要求3所述的定向导热片的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述纤维状或片状高导热填料与硅油的质量比为0.5～2.5，球形导热填料占所述流体组合物总质量的50～80%。

6.如权利要求1所述定向导热片的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述流体组合物的粘度为20万～300万mPa·s。

7.如权利要求1所述定向导热片的制备方法，其特征在于，步骤S2中，取向成型装置带动流体组合物进行圆周运动，在圆周运动过程中，对沿圆周的流体组合物逐层施加高速剪切力，使流体组合物内的导热填料沿剪切方向上取向，形成取向的薄层组合物。

8.如权利要求1~7任一项所述定向导热片的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述取向成型装置包括：

圆柱形转筒，所述转筒中心轴线上固定设有转轴，转轴一端为电机一，所述电机一通过转轴带动所述转筒旋转；所述转筒设有装料区，所述装料区的转筒底部侧面设有转筒开口；

套筒，所述套筒套设在转筒外，所述转筒可在套筒内部旋转，所述转筒开口相对的套筒侧面设有与转筒开口大小一致的套筒开口；

模具，所述模具设有内腔和内腔开口，所述内腔开口边缘与套筒开口边缘平齐且紧挨设置，以垂直于转筒中心轴线的方向为水平方向，所述内腔开口边缘沿水平方向向内延伸形成所述内腔的侧壁，所述模具内设有紧贴内腔腔壁设置的活塞和电机二，所述电机二可带动活塞远离套筒开口方向，所述活塞起始位置与套筒开口平齐；

电加热模块，所述电加热模块被设置为加热模具内腔。

9.如权利要求8所述定向导热片的制备方法，其特征在于，所述转筒与套筒之间存在间隙，所述间隙的间距为0.1～5mm。

10.如权利要求8所述定向导热片的制备方法，其特征在于，所述活塞在电机带动下间断式离开套筒开口。

11.如权利要求8所述定向导热片的制备方法，其特征在于，所述装料区沿所述转筒中心轴线对称设置。

12.如权利要求11所述定向导热片的制备方法，其特征在于，所述装料区为相对转筒中心轴线对称设置的两个扇形圆柱区域。

13.如权利要求8所述定向导热片的制备方法，其特征在于，所述套筒内设夹层，所述夹层内充冷却介质。

14.一种定向导热片，其特征在于，采用权利要求1~13任一项所述定向导热片的制备方法制备得到。