一种具有导热功能的导热材料防溢出围栏及其使用方法技术

本发明专利技术涉及导热材料技术领域，具体为一种具有导热功能的导热材料防溢出围栏及其使用方法，至少包括内芯、粘结胶和外部包材，不仅具有非常好的回弹性，使其在长期使用时仍然可以保持坚挺的状态，充分接触散热器与芯片，防止液态金属受热液化后从四周溢出，而且还具有一定的导热性能，能更好的帮助芯片散热。能更好的帮助芯片散热。

【技术实现步骤摘要】
一种具有导热功能的导热材料防溢出围栏及其使用方法


[0001]本专利技术涉及导热材料
，具体为一种具有导热功能的导热材料防溢出围栏及其使用方法。

技术介绍

[0002]随着集成电路的不断复杂化，电子集成板的组装密度增大，单位面积下的发热密度增高，且功能元器件微型化，因此传统导热硅脂已无法满足现今乃至未来的发展需求，需要使用更高导热性能的液态金属用作中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等的半导体器件的半导体芯片热连接到散热器(例如热沉或热管)并由其冷却。但液态金属受热会液化流动，如果发生泄漏接触到周围的电子元器件，会造成短路，甚至直接烧毁。
[0003]中国专利申请(公开号为CN 114106561A)公开了一种石墨烯泡棉导热垫片及制备方法，主要目的在于简化制备工艺，使提供的高导热系数的导热垫片用于填充电子元器件和散热器之间的空隙，应用于快速释放电子产品使用时产生的热量，但是无法有效防止液态金属受热后液化流动溢出。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术针对以上缺陷，提供了一种具有导热功能的导热材料防溢出围栏，不仅具有非常好的回弹性，使其在长期使用时仍然可以保持坚挺的状态，充分接触散热器与芯片，防止液态金属受热液化后从四周溢出，而且还具有一定的导热性能，能更好的帮助芯片散热。
[0005]本专利技术一方面提供了一种具有导热功能的导热材料防溢出围栏，至少包括内芯、粘结胶和外部包材。
[0006]作为一种优选的技术方案，所述内芯的厚度≥0.2mm；粘结胶的厚度为0.08
‑
0.2mm；外部包材的厚度为0.01
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0.1mm。
[0007]优选的，所述内芯的厚度为0.2
‑
2mm；粘结胶的厚度为0.1
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0.2mm；外部包材的厚度为0.04
‑
0.08mm。
[0008]本专利技术提供的导热材料防溢出围栏，通过控制内芯的厚度为0.2
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2mm；粘结胶的厚度为0.1
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0.2mm；外部包材的厚度为0.04
‑
0.08mm，使其更好的适用于半导体芯片与散热器的热连接，有效防止液态技术溢出泄漏的同时具有一定的导热性能，帮助芯片散热。
[0009]作为一种优选的技术方案，所述内芯选自泡棉、海绵、发泡硅胶中的一种；优选的，所述内芯为发泡硅胶，所述发泡硅胶为高密度发泡硅胶。优选的，所述高密度发泡硅胶的密度为0.3
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0.5g/cm3，优选为0.4g/cm3。
[0010]专利技术人在实际探究过程中发现，通过采用密度为0.4g/cm3的高密度发泡硅胶作为内芯，在其裸露的四周通过粘接胶包裹外部包材后，能够在长期使用过程中仍然可以保持坚挺的状态，充分接触散热器与芯片，防止液态金属受热液化后从四周溢出，而普通的泡棉和海绵压缩后会出现变形，无法起到有效的保护作用。
[0011]作为一种优选的技术方案，所述粘结胶为耐高温的无基材双面胶带。
[0012]优选的，所述耐高温的无基材双面胶带的厚度为0.13mm，来源于深圳市诺丰电子有限公司。
[0013]本专利技术中采用耐高温的无基材双面胶带，由耐高温丙烯酸酯压敏胶填充高导热陶瓷而制成，能够实现高密度发泡硅胶与外部包材之间的简单、高效粘结性能，且高密度发泡硅胶与外部包材之间的粘结强度随着时间、温度和施加压力的升高而增强，同时具有高导热性，有利于帮助芯片散热。
[0014]作为一种优选的技术方案，所述外部包材选自石墨片、石墨烯片、石墨烯/白炭黑复合物、石墨烯/炭黑复合物、石墨烯/碳纳米管复合物、氧化石墨烯中的一种；优选的，所述外部包材为石墨烯片，所述石墨烯片的厚度为0.01
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0.1mm。
[0015]基于本专利技术体系，采用厚度为0.01
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0.1mm的石墨烯片作为外部包材，通过粘接胶紧密包裹于内芯裸露在外的四个面上，辅助维持高密度发泡硅胶的挺度的同时，赋予防溢出围栏以良好的导热性能，更好的帮助芯片散热。
[0016]所述具有导热功能的导热材料防溢出围栏的制备工艺：将外部包材通过粘接胶与内芯粘结制得。
[0017]本专利技术另一方面提供了一种具有导热功能的导热材料防溢出围栏的使用方法，至少包括以下步骤：
[0018](1)将半导体芯片、电容器安装在PCB板上，在半导体芯片、电容器和PCB板之间涂上三防漆后并使之完全固化；
[0019](2)在电容器上覆盖一层绝缘片下片；
[0020](3)在整个防溢出围栏的下表面上贴上粘结胶，之后将贴有粘结胶的防溢出围栏粘贴到PCB板和和绝缘片下片上，使绝缘片下片被防溢出围栏部分覆盖；
[0021](4)在半导体芯片上表面，即防溢出围栏中心涂上、抹上或撒上一定量的导热材料；
[0022](5)在散热器表面贴上一层绝缘片上片，将散热器对准半导体芯片扣紧，安装完成。
[0023]作为一种优选的技术方案，所述绝缘片上片的中心是裸露的，中心尺寸与半导体芯片的上表面相近，外围尺寸大于防溢出围栏的外围尺寸。
[0024]作为一种优选的技术方案，所述导热材料设置在散热器的下表面和裸装的半导体芯片的上表面之间；所述导热材料与散热器的下表面和半导体芯片的上表面直接接触，散热器和半导体芯片通过导热材料彼此热连接。
[0025]优选的，所述导热材料是至少在半导体芯片工作时具有流动性的材料；优选的，所述导热材料至少在半导体芯片工作时呈液体或糊状。优选的，所述导热材料在室温下为液体，选自低熔点金属及其合金中的一种或多种；优选为Ga(熔点：29.8℃，热导率：40.6W/mk)及其合金、In(熔点：156.4℃，热导率：81.6W/mk)、Sn(熔点：231.97℃，热导率：66.6W/mk)、Ga
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In、InSn Bi中的一种或多种。
[0026]导热材料可以是在半导体芯片不工作时(在室温，例如20℃)不具有流动性的材料。即，导热材料可以是通过吸收半导体芯片工作时产生的热量而液化具有流动性的材料。半导体芯片不工作的时间例如是制造时间、运输时间或电子设备的电源处于关闭状态的时
间。与此不同，导热材料也可以是在半导体芯片不工作时具有流动性的材料。也就是说，在芯片不工作时，导热材料可以处于任何状态，例如液体形式、糊状、粉末形式、板状或块状。
[0027]有益效果
[0028]1、本专利技术提供了一种具有导热功能的导热材料防溢出围栏，不仅具有非常好的回弹性，使其在长期使用时仍然可以保持坚挺的状态，充分接触散热器与芯片，防止液态金属受热液化后从四周溢出，而且还具有一定的导热性能，能更好的帮助芯片散热。
[0029]2、本专利技术提供的导热材料防溢出围栏，通过控制内芯的厚度为0.2
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2mm；粘结胶的厚度为0.1
‑
0.2mm；外部包材的厚度为0.04
‑
0.08本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有导热功能的导热材料防溢出围栏，其特征在于，至少包括内芯、粘结胶和外部包材。2.根据权利要求1所述的一种具有导热功能的导热材料防溢出围栏，其特征在于，所述内芯的厚度≥0.2mm；粘结胶的厚度为0.08
‑
0.2mm；外部包材的厚度为0.01
‑
0.1mm。3.根据权利要求2所述的一种具有导热功能的导热材料防溢出围栏，其特征在于，所述内芯的厚度为0.2
‑
2mm；粘结胶的厚度为0.1
‑
0.2mm；外部包材的厚度为0.04
‑
0.08mm。4.根据权利要求2所述的一种具有导热功能的导热材料防溢出围栏，其特征在于，所述内芯选自泡棉、海绵、发泡硅胶中的一种。5.根据权利要求4所述的一种具有导热功能的导热材料防溢出围栏，其特征在于，所述内芯为发泡硅胶，所述发泡硅胶为高密度发泡硅胶。6.根据权利要求5所述的一种具有导热功能的导热材料防溢出围栏，其特征在于，所述高密度发泡硅胶的密度为0.3
‑
0.5g/cm3。7.根据权利要求2所述的一种具有导热功能的...

【专利技术属性】
技术研发人员：费伟康，
申请(专利权)人：上海阿莱德实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：