專利名稱：一種變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材，尤其涉及一種應(yīng)用于發(fā)熱電子組件與散熱器之間作為降低熱阻抗值的填縫熱傳導(dǎo)接觸面使用，以提高熱傳導(dǎo)效率的變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材。
背景技術(shù)：
已知，發(fā)熱電子組件，如CPU、芯片等幫助散熱的方式，系利用發(fā)熱表面貼附一散熱器來(lái)達(dá)到熱交換目的。然而，這種散熱方式的散熱效率會(huì)受到散熱器本身熱傳材料系數(shù)、散熱面積及散熱氣流等因素的影響，且散熱器本身需電鍍一層與發(fā)熱電子組件相結(jié)合的接觸面，這樣，會(huì)增加導(dǎo)熱介質(zhì)厚度，也會(huì)影響散熱效率，因此，其散熱效率被限定在一定的有效散熱范圍內(nèi)無(wú)法再突破。以目前電子組件講求速度快、功率大的運(yùn)算效率而言，其傳統(tǒng)的散熱的方式已無(wú)法完全發(fā)揮出最佳散熱效率。
于是，又研制出一種液態(tài)或半固態(tài)的導(dǎo)熱膏，將其涂覆于電子組件與散熱器之間作為降低熱阻抗值的熱傳導(dǎo)接觸面用，以提高熱傳效率，但散熱膏在使用時(shí)容易污染電子組件或電路板，且在高溫環(huán)境下有干化及揮發(fā)小分子物質(zhì)的可能，故適用性也不甚理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的系提供一種變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材，尤其系提供一種應(yīng)用于發(fā)熱電子組件與散熱器之間作為降低熱阻抗值的填縫熱傳導(dǎo)接觸面用，以提高熱傳效率的變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材，克服了目前發(fā)熱電子組件有效熱傳效率不高，易污染，在高溫環(huán)境下散熱膏有干化及揮發(fā)的缺點(diǎn)。
本發(fā)明基于解決發(fā)熱電子組件的散熱需求，研制出一種變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材，其為一低溫軟化溫度的導(dǎo)熱膠材，該導(dǎo)熱膠材具有在溫度40℃左右能由固態(tài)轉(zhuǎn)換成液態(tài)的變相作用，進(jìn)而形成導(dǎo)熱性佳且熱阻抗低的低溫軟化導(dǎo)熱膠材，該低溫軟化導(dǎo)熱膠材能應(yīng)用于發(fā)熱電子組件與散熱器之間作為降低熱阻抗值的填縫熱傳導(dǎo)接觸面用，以提高熱傳效率。
本發(fā)明可將所述變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材直接噴涂或網(wǎng)印于金屬散熱器表層上，因此，不需要在金屬散熱器表層上再電鍍一接觸面這一特殊制作過(guò)程，從而降低了散熱器的制造成本。
本發(fā)明所述變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材在由固態(tài)變相轉(zhuǎn)換成液態(tài)時(shí)，其填補(bǔ)于金屬散熱器表層組織內(nèi)不易流動(dòng)，使金屬散熱器與發(fā)熱電子組件接觸面的導(dǎo)熱介質(zhì)層最薄，因此不會(huì)污染電子組件或電路板，且在高溫環(huán)境下不會(huì)揮發(fā)出有毒的物質(zhì)。
本發(fā)明所述變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材，可根據(jù)需要添加成分以制造出不同性能的導(dǎo)熱膠材。作為導(dǎo)電或絕緣的導(dǎo)熱膠材，只需調(diào)整次微米或納米的粉末導(dǎo)熱基材的成分及比例，選用相應(yīng)的導(dǎo)電或絕緣物質(zhì)，再與蠟混合制成，若有必要增加其導(dǎo)熱膠材黏性，可加入適量的熱塑橡膠(THERMOPLASTIC RUBBER，簡(jiǎn)稱TPR)即可制得。
本發(fā)明的目的是提通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)完成的一種變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材，包括次微米或納米的粉末導(dǎo)熱基材、蠟；為達(dá)到增加導(dǎo)熱膠材黏性的目的，可加入熱塑橡膠(TPR)。
所述變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材的制備工藝，包括將次微米或納米的粉末導(dǎo)熱基材與蠟混合制成軟化溫度在40℃之間的導(dǎo)熱膠材，為達(dá)到增加導(dǎo)熱膠材黏性的目的，可加入適量的熱塑橡膠(TPR)，因此所述導(dǎo)熱膠材由固態(tài)變相轉(zhuǎn)換成液態(tài)時(shí)，能完全填補(bǔ)于金屬散熱器表層組織的空洞內(nèi)，不增加導(dǎo)熱介質(zhì)的厚度，從而提高熱傳導(dǎo)的材料系數(shù)，達(dá)到金屬散熱器與發(fā)熱電子組件間接觸面的熱傳材料完全密實(shí)導(dǎo)熱，使其具有最佳熱傳效率。
一種變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材在電子組件產(chǎn)生的熱傳送至散熱器的應(yīng)用，所述導(dǎo)熱膠材可直接噴涂或網(wǎng)印于散熱器表面上，或者可裝入針管筒中注入散熱器表面上，使其由固態(tài)變相轉(zhuǎn)換成液態(tài)時(shí)，填補(bǔ)于散熱器表層組織空洞內(nèi)。


圖1為本發(fā)明涂布于散熱器表層的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明介于發(fā)熱電子組件與散熱器間作為降低熱阻抗值的填縫熱傳導(dǎo)接觸面的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明直接涂布于導(dǎo)熱金屬上下表面上制成一應(yīng)用成品的結(jié)構(gòu)示意圖。
符號(hào)說(shuō)明
發(fā)熱電子組件……………1散熱器……………………2變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材………3導(dǎo)熱金屬…………………具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本發(fā)明的變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材3主要系由次微米或納米的粉末導(dǎo)熱基材與蠟混合制成軟化溫度在40℃之間的膠材，其中蠟的混合重量份為70-99、粉末導(dǎo)熱基材為1-30，混合制成一低軟化溫度的導(dǎo)熱膠材。該粉末導(dǎo)熱基材可為銅(Cu)、鋁(Al)、銀(Ag)、鎂(Mg)等單一元素或其合金制成的可導(dǎo)電的次微米或納米金屬粉末，或者為納米黏土、氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁(AlN)、氮化硅(SiN)等混合物制成的絕緣的次微米或納米粉末。
另外，為了增加粘著作用，本發(fā)明的變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材3，可進(jìn)一步加入適量的熱塑橡膠(TPR)，混合比例為1-30，該熱塑橡膠(TPR)可為聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、塑化聚氯乙烯等，其由固態(tài)變相轉(zhuǎn)換成液態(tài)時(shí)，能完全附著且填補(bǔ)于散熱器2表層組織內(nèi)。
又，為了加速變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材3的熔蠟作用及降低熔蠟溫度，還可進(jìn)一步添加分子調(diào)解劑，混合比例為1-30，該分子調(diào)解劑可以是正已烷、正庚烷等，可稀釋蠟黏度的溶液，遇熱揮發(fā)后可改變分子間結(jié)構(gòu)，從而稀釋變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材3，以利于將導(dǎo)熱膠材3噴涂或網(wǎng)印在散熱器2表面上，或者可將其裝入針管筒中，在使用時(shí)注入在散熱器2表面上。
由上述說(shuō)明可知，本發(fā)明變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材3的具體應(yīng)用時(shí)，可將其噴涂或網(wǎng)印于散熱器2表面上，或者可裝入針管筒中注入散熱器2表面上，進(jìn)而應(yīng)用于發(fā)熱電子組件1與散熱器2之間(如圖2所示)作為降低熱阻抗值的填縫熱傳導(dǎo)接觸面用。故當(dāng)發(fā)熱電子件1產(chǎn)熱溫度達(dá)到40℃左右時(shí)，此時(shí)變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材3由固態(tài)變相轉(zhuǎn)換成液態(tài)，完全填補(bǔ)于散熱器2表層組織內(nèi)，且在高溫環(huán)境下不會(huì)揮發(fā)出有毒的物質(zhì)，得以提高熱傳效率。
又，本發(fā)明的變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材3可進(jìn)一步制成一低溫軟化導(dǎo)熱膠材應(yīng)用成品，如圖3所示，所述變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材3可直接涂布于導(dǎo)熱金屬4的上下表面上，待其冷卻成固態(tài)后，能完全附著且填補(bǔ)于導(dǎo)熱金屬4表層組織內(nèi)，使導(dǎo)熱金屬4能直接使用。
權(quán)利要求
1.一種變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材，包括以下重量份組分次微米或納米的粉末導(dǎo)熱基材1-30和蠟70-99。
2.如權(quán)利要求1所述的變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材，其特征在于所述導(dǎo)熱膠材還包括重量份組分為1-30的熱塑橡膠。
3.如權(quán)利要求1或2所述的變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材，其特征在于所述導(dǎo)熱膠材還包括重量份組分為1-30的分子調(diào)解劑。
4.如權(quán)利要求1所述的變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材，其中所述粉末導(dǎo)熱基材選自銅(Cu)、鋁(Al)、銀(Ag)、鎂(Mg)。
5.如權(quán)利要求1所述的變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材，其中粉末導(dǎo)熱基材還選自納米黏土、氧化鋁、氮化鋁、氮化硅及其混合物。
6.如權(quán)利要求2所述的變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材，其特征在于所述熱塑橡膠選自聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、塑化聚氯乙烯。
7.如權(quán)利要求3所述的變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材，其特征在于所述分子調(diào)解劑選自正已烷、正庚烷。
8.一種變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材的制備方法，包括將所述次微米或納米的粉末導(dǎo)熱基材與蠟按比例混合制備而成。
9.如權(quán)利要求8所述的變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材的制備方法，所述方法還包括加入熱塑橡膠和/或分子調(diào)解劑。
10.一種變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材在電子組件產(chǎn)生的熱傳送至散熱器的應(yīng)用，所述導(dǎo)熱膠材可直接噴涂或網(wǎng)印于散熱器表面上，或者可裝入針管筒中注入散熱器表面上，使其由固態(tài)變相轉(zhuǎn)換成液態(tài)時(shí)，填補(bǔ)于散熱器表層組織空洞內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材，有助于將電子組件產(chǎn)生的熱傳送至散熱器，該變相轉(zhuǎn)換導(dǎo)熱膠材主要系由次微米或納米的粉末導(dǎo)熱基材與蠟混合制成的膠材，可直接采用噴涂或網(wǎng)印方法使其附著在散熱器表面上，或者可將其裝入針管筒中注入散熱器表面上，使其由固態(tài)變相轉(zhuǎn)換成液態(tài)時(shí)，能完全填補(bǔ)于散熱器表層組織空洞內(nèi)，不增加導(dǎo)熱介質(zhì)的厚度，得以提高熱傳導(dǎo)的材料系數(shù)，達(dá)到散熱器與發(fā)熱電子組件接觸面的熱傳材料完全密實(shí)導(dǎo)熱，使其具有最佳熱傳導(dǎo)效率。
文檔編號(hào)H01L23/36GK1540752SQ0312207
公開(kāi)日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2003年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月24日
發(fā)明者彭鴻濤 申請(qǐng)人:岡鴻企業(yè)有限公司, 鴻企業(yè)有限公司