基于液态金属增强传热的复合热界面材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了基于液态金属增强传热的复合热界面材料及其制备方法，由镓基液态金属增强导热垫片以及设置在镓基液态金属增强导热垫片上下面以及四周的封装垫片组成；镓基液态金属增强导热垫片是由小粒径混合物料颗粒铺平后压制成型，再均匀填充高分子聚合物并交联固化所得；封装垫片是将高分子聚合物与导热填料搅拌均匀，得混合物料；采用成型工艺将混合物料固定在镓基液态金属增强导热垫片的上下以及四周，再将高分子聚合物交联固化所得；本发明专利技术封装垫片能够防止内部液态金属从上下方及四周渗漏，避免液态金属与散热基底的直接接触，从而消除液态金属造成短路和腐蚀问题，提高传热的可靠性。高传热的可靠性。高传热的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于液态金属增强传热的复合热界面材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及热界面材料
，具体涉及一种基于液态金属增强传热的复合热界面材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着微电子技术的高速发展，芯片的功率密度急剧增高，芯片局部过热区域的热通量现已达到300W/cm2，温升过高会严重影响电子设备的电学参数，制约其电学性能发挥，甚至造成电子元器件的失效，降低器件的可靠性。因此，对电子设备尤其是芯片的热管理变得越来越重要。在某种意义上，通过降低电子元件的热阻，特别是不同材料之间的界面热阻，能够有效防止芯片及电子元件过热问题。电子设备工作时热源产生的热量需要通过热沉散发出去，而采用热界面材料则可以填充至热源与热沉之间的空隙，提高电子设备的散热效率。
[0003]传统的热界面材料包括导热硅脂、相变材料和导热硅胶片等，通常由聚合物材料与导热填料组成，每颗导热填料都被聚合物基质隔离，其分布类似于“海岛”结构。此类材料已广泛应用于电子设备和散热器之间的热连接，但导热填料颗粒之间存在着巨大的热阻，造成其导热性能较差，难以满足更高的散热需求。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于液态金属增强传热的复合热界面材料，其特征在于，由镓基液态金属增强导热垫片以及设置在镓基液态金属增强导热垫片上下面以及四周的封装垫片组成；所述的镓基液态金属增强导热垫片是由粒径为1
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1000μm小粒径混合物料颗粒铺平后压制成型，再均匀填充高分子聚合物并交联固化所得；所述的小粒径混合物料是镓基液态金属与导热填料搅拌均匀，粉碎制粒，筛分所得；所述的封装垫片是将高分子聚合物与导热填料搅拌均匀，得混合物料；采用成型工艺将混合物料固定在镓基液态金属增强导热垫片的上下以及四周，再将高分子聚合物交联固化所得；所述的镓基液态金属为纯镓、镓铟合金、镓锡合金、镓锌合金、镓铟锡合金、镓铟锌合金或镓铟锡锌合金；所述高分子聚合物为环氧树脂、有机硅树脂或聚氨酯树脂。2.根据权利要求1所述的基于液态金属增强传热的复合热界面材料，其特征在于，以体积百分比计，所述的所述液态金属增强导热垫片中，镓基液态金属占5％
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40％，导热填料占35％
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75％，高分子聚合物占20％
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60％。3.根据权利要求1所述的基于液态金属增强传热的复合热界面材料，其特征在于，所述的导热填料为金属导热填料和/或无机非金属导热填料，导热填料的粒径为0.1
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300μm；所述的均匀填充高分子聚合物是通过真空浸渗工艺将液态高分子聚合物填充到小粒径混合物料颗粒铺平后压制成型的三维网络结构材料的孔隙当中。。4.根据权利要求3所述的基于液态金属增强传热的复合热界面材料，其特征在于，所述的金属导热填料为铜、镍、钼、钨、铜合金、镍合金、钼合金或钨合金中的一种或多种；所述无机非金属导热填料为氮化硼、氧化铝、氮化铝、氮化硅、石墨、金刚石、石墨烯和纳米碳管中的一种或多种；所述的真空浸渗工艺的真空度为1
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1000Pa。5.根据权利要求1所述的基于液态金属增强传热的复合热界面材料，其特征在于，所述的采用成型工艺将混合物料固定在镓基液态金属增强导热垫片的上下以及四周通过如下方法实现：将高分子聚合物与导热填料置于混料机中，反复搅拌，直至高分子聚合物与导热填料充分混合，得到混合物料；采用网版印刷工艺将混合物料涂覆于塑料薄膜上；将第一张涂覆混合物料的塑料...

【专利技术属性】
技术研发人员：位松，杨易仁，谌思宇，李望云，杨道国，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：