一种毛细结构用的无毛边印刷铜浆及其制备方法技术

本申请涉及均热板技术领域，公开一种毛细结构用的无毛边印刷铜浆及其制备方法，无毛边印刷铜浆由70

【技术实现步骤摘要】
一种毛细结构用的无毛边印刷铜浆及其制备方法


[0001]本申请涉及均热板
，更具体地说，它涉及一种毛细结构用的无毛边印刷铜浆及其制备方法。

技术介绍

[0002]在狭小空间内提升散热效率，是电子行业尤其是5G等高功率电子产品亟需解决的热管理技术难题，而均热板具有质量轻、体积小且散热快的优点，成为热管理散热技术开发的热点。
[0003]均热板是一个内壁具有微细结构的真空腔体，通常由密封板、导热铜毛细结构和工作液体组成，当热由热源传导至蒸发区时，腔体里的冷却液在低真空度的环境中受热后开始产生冷却液的气化现象，此时吸收热能并且体积迅速膨胀，气相的冷却介质迅速充满整个腔体，当气相介质接触到一个比较冷的区域时便会产生凝结的现象。借由凝结的现象释放出在蒸发时累积的热，凝结后的冷却液会借由毛细结构再回到蒸发热源处，此运作将在腔体内周而复始进行，从而实现散热。
[0004]均热板的导热铜毛细结构可使用铜网工艺或铜粉印刷烧结工艺，铜粉印刷工艺是使用铜浆通过丝网印刷形成的毛细结构图案印刷于密封板上，后经过高温烧结制得导热铜毛细结构，但是在印刷导热铜毛细结构图案时，导热铜毛细结构容易出现毛刺和毛边的情况，降低了印刷精准性，增加了导热铜毛细结构的加工难度。

技术实现思路

[0005]为了解决常规的导热铜毛细结构印刷工艺中，导热铜毛细结构容易出现毛刺和毛边的情况，降低了印刷精准性，增加了毛细结构的加工难度的问题，本申请提供一种毛细结构用的无毛边印刷铜浆及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种毛细结构用的无毛边印刷铜浆，采用如下的技术方案：一种毛细结构用的无毛边印刷铜浆，由以下质量百分比的原料制得：70
‑
95％铜粉5
‑
30％有机载体；所述有机载体由以下质量百分比的原料制得：50
‑
90％溶剂、0.1
‑
5％增稠剂、0.5
‑
5％分散剂、0.1
‑
0.5％表面活化剂和余量添加剂；其中，所述增稠剂为瓜尔豆胶、黄原胶、阿拉伯胶和羧甲基纤维素中的至少一种，所述分散剂为聚乙二醇和/或甲基纤维素，每份所述添加剂包括A组份和B组份，所述A组份为铋、氧化铋、锡和锌中的至少一种，所述B组份为醋酸铵和/或氯化铵。
[0007]通过采用上述技术方案，制备得到体系分散均匀稳定且具有较好的粘结性和成型性的毛细结构用的无毛边印刷铜浆，该无毛边印刷铜浆是将铜粉分散于有机载体中，铜粉起到导热的作用，有机载体起到分散粘结和包裹铜粉的作用，印刷时有机载体将铜粉稳定粘接，使得无毛边印刷铜浆易于成型，不易出现毛边和毛刺情况。
[0008]其中有机载体由溶剂、增稠剂、分散剂、表面活化剂和添加剂组成，溶剂起到调节有机载体粘度的作用，使得有机载体中的原料能够均匀混合，增稠剂起到调节有机载体的粘稠度和粘结度的作用，提升有机载体对铜粉的粘结性，分散剂起到分散铜粉的作用，使得铜粉均匀分散于有机载体中，不易团聚或者结块，同时可以与增稠剂产生协同作用，较好的改善制得的无毛边印刷铜浆的流动性，使得制得的无毛边印刷铜浆在具有较好的印刷流动性的同时还具有较好的粘结性和成型性，减少毛边和毛刺的产生，在本申请的优选实施例中，聚乙二醇可以为聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600或聚乙二醇800，表面活化剂起到协同分散剂对无毛边印刷铜浆体系进行稳定分散的作用。
[0009]无毛边印刷铜浆印刷后需要经过高温烧结工艺形成具有微孔的毛细结构，而添加剂中的A组份能够起到在高温烧结时粘结铜粉的作用，同时可以与铜粉反应形成铜合金，提高毛细结构的强度和吸水性，添加剂中的B组份在高温烧结时，完全分解形成气体，起到造孔的作用，形成均匀的微孔通道，以此制得具有较好支撑强度和均匀微孔通道的毛细结构。
[0010]其中，无毛边印刷铜浆使用的铜粉的纯度≥90wt％,粒径为1
‑
30μm，选择较高纯度和较优粒径的铜粉，可以提升制得的无毛边印刷铜浆的导热性能，同时可以高温烧结得到结构更为精细的毛细结构。
[0011]优选的，所述分散剂为改性分散剂，所述改性分散剂由以下步骤制得：按重量份计，将1
‑
5份甲基纤维素加入5
‑
10份丙三醇中，升温至50
‑
70℃，搅拌0.5
‑
1.5h后，加入40
‑
60份水，搅拌均匀后制得混合物A；将8
‑
15份聚乙二醇、3
‑
5份聚乙烯吡咯烷酮、1
‑
3份3
‑
缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、6
‑
10份的含氟丙烯酸单体和5
‑
15份水混合均匀制得混合物B；将混合物B加入混合物A中，边搅拌边加2
‑
6份稳定剂，搅拌均匀后制得改性分散剂。
[0012]通过采用上述技术方案，以此制得的分散剂能够均匀的分散于有机载体中，提升铜粉在有机载体中的分散作用，其中，吸附丙三醇形成溶胀体的甲基纤维素稳定分散于混合物B形成的体系中，与增稠剂的粘度体系产生协同作用，较好的改善制得的无毛边印刷铜浆的流动性，使得制得的无毛边印刷铜浆在具有较好的印刷流动性的同时还具有较好的粘结性和成型性，粘度稳定性较好且成型稳定性较好，减少毛边和毛刺的产生，从而提升无毛边印刷铜浆的印刷精准性。
[0013]优选的，所述改性分散剂中的所述稳定剂由以下步骤制得：按重量份计，将1
‑
3份油胺聚氧乙烯醚加入至0.5
‑
3份的10
‑
20wt％柠檬酸水溶液中，搅拌均匀后加入3
‑
6份聚丙烯酸钠445N，混合搅拌后静置，制得稳定剂。
[0014]通过采用上述技术方案，稳定剂起到提升分散剂体系稳定性的作用，使得分散剂体系具有及较好的粘稠度的同时具有较好的分散性。
[0015]优选的，所述溶剂为水、乙醇、丙二醇、甘油中至少一种。
[0016]通过采用上述技术方案，上述溶剂能够将增稠剂、分散剂和活化剂进行均匀混合分散，进一步起到调节无毛边印刷铜浆的粘度的作用，提升无毛边印刷铜浆的印刷准确性。
[0017]优选的，所述表面活化剂为聚山梨酯
‑
80。
[0018]通过采用上述技术方案，聚山梨酯
‑
80易溶解于本申请的溶剂中，提升有机载体的稳定性，当铜粉和有机载体混合时，提升铜粉与有机载体的混合均匀性，有助于有机载体均
匀稳定地包覆于铜粉表面，制得更为分散更为均匀的无毛边印刷铜浆。
[0019]优选的，所述添加剂还包括C组份，所述C组份为蓖麻油和/或N,N
‑
二甲基甲酰胺。
[0020]通过采用上述技术方案，无毛边印刷铜浆在烧结时，蓖麻油和/或N,N
‑
二甲基甲酰胺能够起到抑制溶剂的挥发速度、提升烧结毛细结构的微孔均匀性的作用，防止水分快速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毛细结构用的无毛边印刷铜浆，其特征在于，由以下质量百分比的原料制得：70
‑
95%铜粉5
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30%有机载体；所述有机载体由以下质量百分比的原料制得：50
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90%溶剂、0.1
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5%增稠剂、0.5
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5%分散剂、0.1
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0.5%表面活化剂和余量添加剂；其中，所述增稠剂为瓜尔豆胶、黄原胶、阿拉伯胶和羧甲基纤维素中的至少一种，所述分散剂为聚乙二醇和/或甲基纤维素，每份所述添加剂包括A组份和B组份，所述A组份为铋、氧化铋、锡和锌中的至少一种，所述B组份为醋酸铵和/或氯化铵。2.根据权利要求1所述的一种毛细结构用的无毛边印刷铜浆，其特征在于：所述分散剂为改性分散剂，所述改性分散剂由以下步骤制得：按重量份计，将1
‑
5份甲基纤维素加入5
‑
10份丙三醇中，升温至50
‑
70℃，搅拌0.5
‑
1.5h后，加入40
‑
60份水，搅拌均匀后制得混合物A；将8
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15份聚乙二醇、3
‑
5份聚乙烯吡咯烷酮、1
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3份3
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缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、6
‑
10份含氟丙烯酸单体和5
‑
15份水混合均匀制得混合物B；将混合物B加入混合物A中，边搅拌边加入2
‑
6份稳定剂，搅拌均匀后制得改性分散剂。3.根据权利要求2所述的一种毛细结构用的无毛边印刷铜浆，其特征在于：所述改性分散剂中的所述稳定剂由以下步骤制得：按重量份计，将1
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3份油胺聚氧乙烯醚加入至0.5
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3份的10
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20wt%柠檬酸水溶液中，搅拌均匀后加入3
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6份聚丙烯酸钠445N，混合搅拌后静置，得到稳定剂。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：任泽明，邱从章，廖骁飞，洪黎明，苏天龙，
申请(专利权)人：广东思泉热管理技术有限公司，
类型：发明
国别省市：