多层结构导热硅橡胶及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种多层结构导热硅橡胶及其应用，涉及导热硅橡胶技术领域。该多层结构导热硅橡胶，包括第一胶膜层、第二胶膜层以及位于第一胶膜层和第二胶膜层之间的中间层，通过将第一胶膜层和第二胶膜层设置于中间层的上下两面，使得上述各层能够复合成型为具有阶梯结构的多层结构导热硅橡胶，该多层结构导热硅橡胶可实现散热基板与具有阶梯结构的芯片之间良好且紧密的贴合，有利于散热基板与芯片之间的热量顺畅且迅速的散发，改善了现有常规导热垫片无法做成精细结构而很难实现芯片与散热基板的紧密贴合，不利于芯片与散热基板之间热量散发的技术问题。本发明专利技术还提供了上述多层结构导热硅橡胶在电子元器件中的应用。

Multilayer Thermal Conductive Silicone Rubber and Its Application

The invention provides a multi-layer structure thermal conductive silicone rubber and its application, which relates to the technical field of thermal conductive silicone rubber. The multi-layer structure thermal conductive silicone rubber includes the first film layer, the second film layer and the middle layer between the first film layer and the second film layer. By setting the first film layer and the second film layer on the upper and lower sides of the middle layer, the above-mentioned layers can be combined to form a multi-layer structure thermal conductive silicone rubber with a step structure, and the multi-layer structure thermal conductive silicone rubber can be dispersed. The good and close bonding between the thermal substrate and the chips with stepped structure is conducive to the smooth and rapid heat dissipation between the heat dissipation substrate and the chips, which improves the technical problems of heat dissipation between the chips and the heat dissipation substrate because the existing conventional heat conduction gaskets can not be made into fine structure and it is difficult to achieve the close bonding between the chips and the heat dissipation substrate. The invention also provides the application of the multi-layer thermal conductive silicone rubber in electronic components.

【技术实现步骤摘要】
多层结构导热硅橡胶及其应用
本专利技术涉及导热硅橡胶
，尤其是涉及一种多层结构导热硅橡胶及其应用。
技术介绍
随着微电子及大规模集成电路的发展，电子元件封装密度的不断提高，电子元件的散热问题已经成为设计中至关重要的关键问题之一。电子元件的热传导问题如果解决不好，将直接影响到各种电子设备的正常使用和寿命。为了解决发热电子元件的散热问题，导热垫片作为一种典型的热界面材料可以显著减小因接触空隙而产生的热阻，提高散热效果，在电子器件散热领域，例如芯片与散热基板的贴合领域，得到了广泛应用。在芯片和散热基板的贴合过程中，由于芯片的背面多具有凹凸结构(或阶梯结构)，而现有的导热垫片很难做成较为精细的结构与之相贴合，而现有低硬度(硬度邵00硬度15-65)、高导热硅胶片(导热率＞2.5w/m*k)匹配对应电子元器件，需制作成凹凸不平的硅胶片，一般是通过模压生产。但低硬度高导热产品存在机械强度差，产品表面粘性高的普遍现象，模压时凹凸不平的地方容易粘模具，无法完整成型。有鉴于此，特提出本专利技术以解决上述技术问题中的至少一个。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种多层结构导热硅橡胶，通过将第一胶膜层、第二胶膜层和中间层复合形成具有阶梯结构的多层结构导热硅橡胶，从而实现散热基板与具有阶梯结构的芯片之间良好且紧密的贴合。本专利技术的第二目的在于提供一种多层结构导热硅橡胶的应用。为解决上述技术问题，本专利技术特采用如下技术方案：本专利技术提供的一种多层结构导热硅橡胶，包括第一胶膜层、第二胶膜层以及位于第一胶膜层和第二胶膜层之间的中间层；所述第一胶膜层和第二胶膜层的材料相同，均包括以下重量份数的原料：热熔胶80-98份和氮化硼2-20份；所述中间层由导热材料制作而成；第一胶膜层、第二胶膜层和中间层能够复合成型为具有阶梯结构的多层结构导热硅橡胶。进一步的，所述多层结构导热硅橡胶的导热系数为0.7-10W/m·k；和/或，所述多层结构导热硅橡胶在10psi下压缩形变量大于30％。进一步的，所述多层结构导热硅橡胶的每两个阶梯之间高度差不超过0.8mm。进一步的，所述第一胶膜层和第二胶膜层的厚度分别独立地为10-25μm，优选为15-20μm，进一步优选为20μm。和/或，所述第一胶膜层和第二胶膜层的断裂伸长率分别独立地大于400％。进一步的，所述第一胶膜层和第二胶膜层的硬度分别独立地为邵A20-70，优选为邵A20-60，进一步优选为邵A30-50；和/或，所述第一胶膜层和第二胶膜层的熔融温度为160-210℃。进一步的，所述氮化硼的粒度D50为1-30μm，优选为5-20μm，进一步优选为10-11μm。进一步的，所述第一胶膜层和第二胶膜层均包括以下重量份数的原料：热熔胶80-95份和氮化硼5-20份；优选地，所述第一胶膜层和第二胶膜层均包括以下重量份数的原料：热熔胶85-90份和氮化硼10-15份。进一步的，所述中间层包括以下重量份数的原料：液体硅橡胶10-15份，氧化铝50-85份，氮化硼1-5份，偶联剂0.05-0.1份，铂金催化剂0.05-0.1份和色浆0.01-0.5份；优选地，所述中间层包括以下重量份数的原料：液体硅橡胶10-15份，氧化铝50-85份，氮化硼1-5份，偶联剂0.05-0.1份，铂金催化剂0.05-0.1份和色浆0.01-0.5份。进一步的，所述中间层的硬度为邵00硬度30-70；和/或，所述中间层的厚度为0.20-10.0mm；和/或，所述中间层的导热系数为2.5-10W/m·k。本专利技术还提供了一种多层结构导热硅橡胶在电子元器件中的应用。与现有技术相比，本专利技术提供的多层结构导热硅橡胶具有如下有益效果：(1)本专利技术提供的多层结构导热硅橡胶，通过在中间层的上下两面分别设置第一胶膜层和第二胶膜层，使得上述各层能够复合成型为具有阶梯结构的多层结构导热硅橡胶，该多层结构导热硅橡胶可实现散热基板与具有阶梯结构的芯片之间良好且紧密的贴合，有利于散热基板与芯片之间的热量顺畅且迅速的散发，改善了现有常规导热垫片无法做成精细结构而很难实现芯片与散热基板的紧密贴合，不利于芯片与散热基板之间热量散发的技术问题。(2)本专利技术提供的多层结构导热硅橡胶，将第一胶膜层和第二胶膜层设置于中间层的上下两面，由于第一胶膜层和第二胶膜层具有较好的弹性，使得上述各层在复合成型过程中不会被拉断，且可形成较为精细的阶梯丘陵结构，同时表面不粘，脱模容易。(3)鉴于本专利技术多层结构导热硅橡胶所具有的优势，使得其在电子元器件中具有广泛的应用，可实现电子元器件快速、科学的散热，有利于提升电子元器件的应用性能以及使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术第一胶膜层、中间层和第二胶膜层的位置关系示意图；图2为采用硫化模具对第一胶膜层、中间层和第二胶膜层复合成型的示意图；图3为本专利技术提供的一种多层结构导热硅橡胶的结构示意图；图4为本专利技术提供的多层结构导热硅橡胶与芯片和散热基板之间的位置关系示意图。附图标记：图1：31-第一胶膜层；32-第二胶膜层；33-中间层；图2：31-第一胶膜层；32-第二胶膜层；33-中间层；41-硫化模具上模；42-硫化模具底模；图3：3-多层结构导热硅橡胶；图4：1-芯片；2-散热基板；3-多层结构导热硅橡胶。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“中间”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。现有的垫片在现有工艺条件下不能做成与电子元器件(例如芯片)完全吻合的结构，故很难实现电子元器件和散热基板良好且紧密的贴合。为解决上述问题，根据本专利技术提供了一种多层结构导热硅橡胶，具体如图1-4所示。该多层结构导热硅橡胶3包括第一胶膜层31、第二胶膜层32以及位于第一胶膜层31和第二胶膜层32之间的中间层33；第一胶膜层31和第二胶膜层32的材料相同，均包括以下重量份数的原料：热熔胶80-98份和氮化硼2-20份；中间层33由导热材料制作而成；第一胶膜层31、第二胶膜层32和中间层33能够复合成型为具有阶梯结构的多层结构导热硅橡胶3。具体的，该多层结构导热硅橡胶3中，第一胶膜层31和第二胶膜层32分别设置于中间层33的上下两面，形成类似“三明治”的复合结构。第一胶膜层31和第二胶膜层32可赋予中间层33一定的弹性，使得上述各层在压力成型过程中形成具有一定精细结构(异型结构)的产品。其中，压力成型通常采用硫化模具(包括硫化模具上模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层结构导热硅橡胶，其特征在于，包括第一胶膜层、第二胶膜层以及位于第一胶膜层和第二胶膜层之间的中间层；所述第一胶膜层和第二胶膜层的材料相同，均包括以下重量份数的原料：热熔胶80‑98份和氮化硼2‑20份；所述中间层由导热材料制作而成；第一胶膜层、第二胶膜层和中间层能够复合成型为具有阶梯结构的多层结构导热硅橡胶。

【技术特征摘要】
1.一种多层结构导热硅橡胶，其特征在于，包括第一胶膜层、第二胶膜层以及位于第一胶膜层和第二胶膜层之间的中间层；所述第一胶膜层和第二胶膜层的材料相同，均包括以下重量份数的原料：热熔胶80-98份和氮化硼2-20份；所述中间层由导热材料制作而成；第一胶膜层、第二胶膜层和中间层能够复合成型为具有阶梯结构的多层结构导热硅橡胶。2.根据权利要求1所述的多层结构导热硅橡胶，其特征在于，所述多层结构导热硅橡胶的导热系数为0.7-10W/m·k；和/或，所述多层结构导热硅橡胶在10psi下压缩形变量大于30％。3.根据权利要求1所述的多层结构导热硅橡胶，其特征在于，所述多层结构导热硅橡胶的每两个阶梯之间高度差不超过0.8mm。4.根据权利要求1所述的多层结构导热硅橡胶，其特征在于，所述第一胶膜层和第二胶膜层的厚度分别独立地为10-25μm，优选为15-20μm，进一步优选为20μm；和/或，所述第一胶膜层和第二胶膜层的断裂伸长率分别独立地大于400％。5.根据权利要求1所述的多层结构导热硅橡胶，其特征在于，所述第一胶膜层和第二胶膜层的硬度分别独立地为邵A20-70，优选为邵A20-60，进一步优选为邵A30-50；和/或，所述第一胶膜层和第二胶膜层的熔融温度为160-210℃。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：金天辉，许进，刘伟德，
申请(专利权)人：昆山市中迪新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32