热介面材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种热介面材料，其包括：按预定比例混合的至少两种具有不同相变温度的聚乙二醇的混合物。本发明专利技术还提供所述热介面材料的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热介面材料制备方法，尤其涉及一种具有相变功能的。
技术介绍
近年来，随着半导体器件集成工艺快速发展，半导体器件的集成化程度愈来愈高，而器件体积却变得愈来愈小，其散热成为一个愈来愈重要的问题，其对散热的要求也愈来愈高。为了满足这些需要，各种散热方式被大量运用，如利用风扇散热、水冷辅助散热和热管散热等方式，并取得一定散热效果，但由于散热器与半导体集成器件的接触介面并不平整，一般相互接触只有不到2％面积，没有理想的接触介面，从根本上极大地影响了半导体器件向散热器进行热传递的效果，因此在散热器与半导体器件的接触介面间增加一导热系数较高的热介面材料来增加介面的接触程度就显得十分必要。传统的热介面材料将一些导热系数较高的颗粒分散到聚合物材料中形成复合材料，如石墨、氮化硼、氧化硅、氧化铝、银或其它金属等。此种材料的导热性能在很大程度上取决于聚合物基体的性质。以相变材料为基体的复合热介面材料，因其使用时发生相变，具有良好的吸热性能，且使用状态为液态，能与热源表面充分接触故接触热阻较小，应用十分广泛。然而，对于不同工作温度的散热需求，需要具有各种不同相变温度的热介面材料。若无法提供具有与工作温度相适宜的相变温度的热介面材料，而采用相变温度与工作温度相差较大的热介面材料，则无法完全发挥相变热介面材料的优势，从而无法获得较佳的散热效果。有鉴于此，提供一种具有可预定相变温度的实为必要。
技术实现思路
以下，将以实施例说明一种热介面材料。以及通过实施例说明一种热介面材料制备方法。为实现上述内容，提供一种热介面材料，其包括按预定比例混合的至少两种具有不同相变温度的聚乙二醇(Polyethylene Glycol，PEG，分子式为HO(CH2CH2O)nH)的混合物。所述混合物的相变温度范围为4～63℃。优选，所述聚乙二醇分子量范围为400至6000。优选，所述聚乙二醇包括PEG-400、PEG-600、PEG-1500、PEG-4000、PEG-6000。优选，所述热介面材料还进一步包括散布于所述聚乙二醇的混合物中的高导热微粒。所述高导热微粒包括银、氮化硼、氧化锌、氮化铝、氧化硅、氧化钛、碳化硅或碳化铝。优选，所述高导热微粒的粒径范围为1纳米～100纳米。以及，提供一种热介面材料制备方法，其包括下述步骤提供预定比例的至少两种具有不同相变温度的聚乙二醇；混合所述聚乙二醇，形成热介面材料。优选，所述聚乙二醇分子量范围为400至6000。优选，所述聚乙二醇包括PEG-400、PEG-600、PEG-1500、PEG-4000、PEG-6000。所述热介面材料的相变温度范围为4～63℃。优选，混合所述聚乙二醇时可进一步将所述聚乙二醇加热至相变温度以上。优选，所述热介面材料制备方法还进一步包括在所述热介面材料中添加高导热微粒。所述高导热微粒包括银、氮化硼、氧化锌、氮化铝、氧化硅、氧化钛、碳化硅或碳化铝。优选，所述高导热微粒的粒径范围为1纳米～100纳米。与现有技术相比，本实施例中热介面材料的相变温度可根据具有不同相变温度的聚乙二醇的预定比例决定，可根据需要提供具有所需相变温度的热介面材料，从而避免因无法提供具有与工作温度相适宜的相变温度的热介面材料，而无法获得较佳散热效果的情形。另，本实施例中还添加纳米级高导热微粒，可利用高导热材料的性质进一步提升导热性能。附图说明图1为本技术方案实施例中的热介面材料示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术方案作进一步的详细说明。请参阅图1，本技术方案结合实施例提供一种热介面材料10，其包括按预定比例混合的至少两种具有不同相变温度的聚乙二醇(未标示)的混合物11；以及散布于所述聚乙二醇的混合物11中的高导热微粒12。所述混合物11的相变温度范围为4～63℃。优选，所述聚乙二醇分子量范围为400至6000。优选，所述聚乙二醇包括PEG-400、PEG-600、PEG-1500、PEG-4000、PEG-6000。所述PEG-400为平均分子量380～420的聚乙二醇，其相变温度为4～8℃；所述PEG-600为平均分子量570～630的聚乙二醇，其相变温度为20～25℃；所述PEG-1500为平均分子量1350～1650的聚乙二醇，其相变温度为41～46℃；所述PEG-4000为平均分子量3400～4200的聚乙二醇，其相变温度为54～58℃；所述PEG-6000为平均分子量5400～7800的聚乙二醇，其相变温度为56～63℃。所述高导热微粒12包括银、氮化硼、氧化锌、氮化铝、氧化硅、氧化钛、碳化硅或碳化铝。优选，所述高导热微粒12的粒径范围为1纳米～100纳米。本实施例提供的热介面材料10中，所述聚乙二醇的混合物的质量百分比为80％的PEG-1500及20％的PEG-4000，所述混合物的相变温度为42～43℃。在另一实施例中，所述聚乙二醇的混合物的质量百分比为60％的PEG-1500以及40％的PEG-4000，所述混合物的相变温度为47℃。当然，在其它实施例中，还可根据所需调整所述混合物的组份及各组份的含量，以获取具有所需相变温度的热介面材料。请参阅图1，本技术方案还提供一种热介面材料10的制备方法，其包括下述步骤步骤(a)，提供预定比例的至少两种具有不同相变温度的聚乙二醇；步骤(b)，混合所述聚乙二醇，形成热介面材料10。本技术方案结合实施例对各步骤进行详细说明。步骤(a)，提供预定比例的至少两种具有不同相变温度的聚乙二醇。所述聚乙二醇因分子量大小不同，具有不同的相变温度；根据最终所需的热介面材料的相变温度，选择所需聚乙二醇组份并确定各组份的质量百分比。优选，所述聚乙二醇分子量范围为400至6000，如PEG-400、PEG-600、PEG-1500、PEG-4000、PEG-6000。本实施例中，需形成相变温度为42～43℃的热介面材料，可提供质量比为4∶1的PEG-1500及PEG-4000。在另一实施例中，欲形成相变温度为47℃的热介面材料，可提供质量比为3∶2的PEG-1500及PEG-4000。当然，在其它实施例中，还可采用PEG-1500及PEG-6000或采用PEG-400、PEG-1500及PEG-4000等等，各组份的质量比也可随之调整。步骤(b)，混合所述聚乙二醇，形成热介面材料10。将步骤(a)提供的各聚乙二醇组份混合，从而形成以聚乙二醇混合物11为材料的热介面材料10。为确保各组份混合均匀，可在混合所述聚乙二醇时对其进行加热，加热温度高于各组份的相变温度，以使各组份均处于液态，具有良好的流动性。当各组份混合均匀后，冷却所述混合物11形成热介面材料10。本实施例中，将质量比为4∶1的PEG-1500及PEG-4000加热至70℃下，进行搅拌混合，以形成混合物11；然后使所述混合物11自然冷却至室温(25℃)，以形成热介面材料10。在其它实施例中，也可对所述加热混合形成的混合物11采用主动冷却方式冷却，如风冷。当然，当所混合的各组份的相变温度均小于室温(25℃)时，如混合PEG-400及PEG-600时，则无须额外进行加热，混合均匀后，即形成热介面材料。本技术方案还可进一步在所述热介面材料10中混入高导热材料微粒13，以进一步增加所述热介面材料10的导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热介面材料，其包括：按预定比例混合的至少两种具有不同相变温度的聚乙二醇的混合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：萧博元，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]