热介面材料制造技术

技术编号:1663106 阅读:177 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种添加高导热性微粒的热介面材料,包括碳黑微粒、高导热性微粒及基体,该碳黑微粒为纳米级颗粒,具有多孔结构,且有良好的延展性,将所述碳黑微粒、高导热性微粒及基体充分混合,以形成热介面材料。本发明专利技术的热介面材料不仅可以对热源及散热组件接触介面填隙,以排出空气改善热接触,还可以提供热源及散热组件之间良好的导热性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热介面材料,尤其涉及一种添加高导热性微粒的热介面材料。
技术介绍
近年来,随着半导体器件集成工艺的快速发展,半导体器件的集成化程度越来越高,然而,器件体积变得越来越小,其对散热的需求越来越高,已成为一个越来越重要的问题。为满足该需要,风扇散热、水冷辅助散热及热管散热等各种散热方式被广泛运用,并取得一定的散热效果,但因散热器与热源(半导体集成器件,如CPU)的接触面不平整,一般相互接触面积不到2%,未有一个理想的接触面,从根本上影响半导体器件向散热器传递热量的效果,所以,传统的散热器通过增加一导热系数较高的热介面材料于散热器与半导体器件之间以增加介面的接触程度,改善半导体器件与散热器之间的热传递效果。传统散热装置中最常用的热介面材料便是导热流体(Thermal Fluid)及导热胶(Thermal Paste)。导热流体的导热性能目前并不好,而传统使用的导热胶则是利用在基体如硅胶(Silicone)中添加一些具优异导热性能的微粒来提升导热性能,然而此方法会因为添加微粒而造成整合性(Conformability)及延展性(Spreadability)不佳,从而导致导热性能没有预期中理想。较新的导热胶则是使用极高的含银量来达成导热性能的提升,然而该导热胶则会造成成本较高。综上,提供一种具较佳延展性,导热性能佳,且成本较低的热介面材料实为必要。
技术实现思路
为解决现有技术热介面材料中因添加微粒而造成整合性及延展性不佳,导致导热性能不佳或成本偏高的问题,本专利技术的主要目的是提供一种导热性能优良且成本较低的热介面材料。为实现专利技术目的,本专利技术提供一种热介面材料,包括基体以及添加于基体的纳米级碳黑(Carbon Black)微粒及高导热性微粒;该纳米级碳黑微粒及高导热性微粒均匀分散于基体中。本专利技术提供的热介面材料可进一步包括分散剂。其中,所述基体是指聚合物基体,包括硅胶系列、聚乙烯乙二醇、环氧树脂系列、缺氧胶系列、压克力胶系列等等;所述碳黑包括炉黑、槽法碳黑、热黑、炔黑或灯黑;所述高导热性微粒包括导热性能优异的微粒,包括镍、氮化硼、锌、氧化锌、铝、氮化铝、铜或纳米碳球等微粒中的一种或几种;所述分散剂是帮助基体中添加的微粒均匀分散及悬浮的助剂,包括乙基纤维素。与现有的热介面材料相比,本专利技术提供的热介面材料具有以下优点其一,由于碳黑为纳米级,且具有多孔结构,使基体、碳黑以及高导热性微粒能容易均匀的混合,使得导热性能优异;其二,碳黑也拥有可延展(Spreadable)的性质,从而比其他填充物(Fillers)具有更为优异的性质,即可以使两个组件做更紧密的结合。其三,通过分散剂的分散作用改善所述热介面材料中碳黑微粒及高导热性微粒分布及悬浮,从而得到更好的导热性能;其四,成本较低,无须添加大量高成本导热材料。附图说明图1是本专利技术热介面材料的示意图。图2是本专利技术热介面材料的使用状态示意图。具体实施方式下面将结合附图及具体实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术提供一种热介面材料,如图1所示,该热介面材料10包括碳黑微粒11、高导热性微粒13及基体12,所述碳黑微粒11为纳米级碳黑微粒,该碳黑微粒11包括炉黑(Furnace Black)、槽法碳黑(Channel Black)、热黑(ThermalBlack)、炔黑(Acethylene Black)或灯黑(Lamp Black)。所述纳米级碳黑微粒的直径范围为1~50纳米。所述基体12为聚合物基体,该聚合物基体包括硅胶(Silicone Glue)系列、聚乙烯乙二醇(Polyethylene Glycol)、环氧树脂(Epoxy Resin)系列、缺氧胶系列、压克力胶(Acrylic)系列等等。所述高导热性微粒13是指导热性能优异的微粒,包括镍(Nickel)、氮化硼(Boron Nitride)、锌(Zinc)、氧化锌(Zinc Oxide)、铝(Aluminum Oxide)、氮化铝(Aluminum Nitride)、铜(Copper)或纳米碳球等微粒中的一种或几种,其粒径小于5微米。该碳黑微粒11及高导热性微粒13被添加于基体12并充分均匀分散,以形成一种热介面材料10。其中,该热介面材料10中添加碳黑微粒11的比例为1%~5%,添加高导热性微粒13的比例为1%~2%。本专利技术还可以进一步在热介面材料10中添加分散剂(图未示),如乙基纤维素(Ethyl Cellulose)等以帮助改善碳黑微粒11及高导热性微粒13在基体12中的分散及悬浮,从而得到更好的导热性能。如图2所示,所述热介面材料10设置于散热器20及发热组件30(如中央处理器等热源)的接触介面之间,能提供散热器20及发热组件30介面之间的优良热接触。由于本专利技术的热介面材料10中所填充微粒的粒径极小,且具有较好的延展性,即使在散热器20及发热组件30接触表面微观下的参差不平,亦可通过本专利技术的热介面材料10填隙,从而排出空气,提供散热器20及发热组件30之间良好的热接触及导热性能。综上所述,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本专利技术的技术方案和技术构思做出其他各种相应的改变和变形,而所有这些改变和变形都应属于本专利技术权利要求的保护范围。权利要求1.一种热介面材料,其包括一基体及填充于该基体的高导热性微粒,其特征在于,该热介面材料中还填充有纳米级碳黑微粒。2.如权利要求1所述的热介面材料,其特征在于,所述的基体为聚合物基体,该聚合物基体选自硅胶系列、聚乙烯乙二醇、环氧树脂系列、缺氧胶系列和压克力胶系列。3.如权利要求1所述的热介面材料,其特征在于,所述纳米级碳黑微粒选自炉黑、槽法碳黑、热黑、炔黑或灯黑。4.如权利要求1所述的热介面材料,其特征在于,所述热介面材料中纳米级碳黑微粒的添加比例为1%~5%。5.如权利要求3或4所述的热介面材料,其特征在于,所述纳米级碳黑微粒的直径范围为1~50纳米。6.如权利要求1所述的热介面材料,其特征在于,所述高导热性微粒选自镍、氮化硼、锌、氧化锌、铝、氮化铝、铜及纳米碳球中的一种或几种。7.如权利要求1所述的热介面材料,其特征在于,所述热介面材料中高导热性微粒的添加比例为1%~2%。8.如权利要求6或7所述的热介面材料,其特征在于,所述高导热性微粒的粒径小于5微米。9.如权利要求1所述的热介面材料,其特征在于,所述热介面材料中还添加有分散剂。10.如权利要求9所述的热介面材料,其特征在于,所述的分散剂包括乙基纤维素。全文摘要一种添加高导热性微粒的热介面材料,包括碳黑微粒、高导热性微粒及基体,该碳黑微粒为纳米级颗粒,具有多孔结构,且有良好的延展性,将所述碳黑微粒、高导热性微粒及基体充分混合,以形成热介面材料。本专利技术的热介面材料不仅可以对热源及散热组件接触介面填隙,以排出空气改善热接触,还可以提供热源及散热组件之间良好的导热性能。文档编号C09K5/14GK1715360SQ20041002793公开日2006年1月4日 申请日期2004年6月30日 优先权日2004年6月30日专利技术者颜士杰 申请人: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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热介面材料,其包括:一基体及填充于该基体的高导热性微粒,其特征在于,该热介面材料中还填充有纳米级碳黑微粒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:颜士杰
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]

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