高导热软垫及其制备方法技术

本发明专利技术揭示了高导热软垫及其制备方法，高导热软垫包括若干组依序排布石墨膜层、第一硅胶树脂层、碳纤维薄膜层、石墨烯层、第二硅胶树脂层，每组中各层表面贴合热源设置；所述外层的石墨膜层和外层的第二硅胶树脂层均设置有一层压敏胶膜，所述碳纤维薄膜层的表面粘合导热颗粒，第一硅胶树脂层和第二硅胶树脂层内部由玻璃纤维或陶瓷颗粒网支撑。本发明专利技术实现了多层散热层的特殊成型组合，提高石墨膜的均匀快速散热效果。速散热效果。速散热效果。

【技术实现步骤摘要】
高导热软垫及其制备方法


[0001]本专利技术属于导热材料
，尤其涉及一种高导热软垫及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着微电子集成技术和高密度印制板组装技术的迅速发展，组装密度迅速提高，电子元件、逻辑电路体积成千上万倍地缩小，电子仪器及设备日益朝轻、薄、短、小的方向发展。在高频工作频率下，半导体工作热环境向高温方向迅速移动，此时，电子元器件产生的热量迅速积累、增加，在使用环境温度下，要使电子元器件仍能高可靠性地正常工作，及时散热能力成为影响其使用寿命的关键限制因素。为保障元器件运行可靠性，需使用高可靠性、高导热性能等综合性能优异的材料，迅速、及时地将发热元件积聚的热量传递给散热设备，保障电子设备正常运行。现有石墨层和硅胶树脂层的简单叠加结构，其水平导热效率和垂直导热效率相差甚远，导致热量不能均匀快速的传出去。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，而提供高导热软垫及其制备方法，从而实现多层散热层的特殊成型组合，提高石墨膜的均匀快速散热效果。为了达到上述目的，本专利技术技术方案如下：
[0004]高导热软垫，包括若干组依序排布的石墨膜层、第一硅胶树脂层、碳纤维薄膜层、石墨烯层、第二硅胶树脂层，每组中各层表面贴合热源设置；所述外层的石墨膜层和外层的第二硅胶树脂层均设置有一层压敏胶膜，所述碳纤维薄膜层的表面粘合导热颗粒，第一硅胶树脂层和第二硅胶树脂层内部由玻璃纤维或陶瓷颗粒网支撑。
[0005]具体的，所述石墨膜层、第一硅胶树脂层、碳纤维薄膜层、石墨烯层、第二硅胶树脂层的表面均覆盖有一层离型纸。
[0006]具体的，所述导热颗粒为银粉或铜粉。
[0007]具体的，所述第一硅胶树脂层和第二硅胶树脂层的宽度为400-500μm。
[0008]具体的，所述石墨膜层的宽度为25-30μm。
[0009]具体的，所述石墨烯层的宽度为5-10μm。
[0010]具体的，所述碳纤维薄膜层的宽度为10-20μm。
[0011]具体的，所述碳纤维薄膜层的表面通过胶粘剂粘合导热颗粒，胶粘剂为丙烯酸酯。
[0012]高导热软垫制备方法，包括以下步骤：
[0013]1)制备石墨膜层，选择高分子薄膜材料为原料通过碳化炉中碳化处理，再通过石墨化炉中石墨化处理，压展制成石墨膜层；
[0014]2)制备碳纤维薄膜层，碳纤维薄膜压展至设定尺寸；
[0015]3)碳纤维薄膜表面喷洒胶粘剂；
[0016]4)导热颗粒铺撒于碳纤维薄膜表面，自然晾干；
[0017]5)制备石墨烯层，将氧化石墨烯水溶液和还原剂混合均匀，在温度60-80℃静置，
再滤膜上抽滤，滤饼在温度100-110℃下干燥处理，剥离滤膜制得石墨烯层；
[0018]6)制备硅胶树脂层，将硅胶树脂填充包覆玻璃纤维或陶瓷颗粒网上，均匀铺覆；
[0019]7)将石墨膜层、第一硅胶树脂层、碳纤维薄膜层、石墨烯层、第二硅胶树脂层经覆膜机在90-150℃下进行复合成型。
[0020]与现有技术相比，本专利技术高导热软垫及其制备方法的有益效果主要体现在：
[0021]制得的高导热软垫的散热性能优异，具有一定的耐磨耐腐蚀性；制得石墨膜层和石墨烯层叠合的结构，强化提升散热效果，具有质轻优点；采用第一硅胶树脂层、碳纤维薄膜层、第二硅胶树脂层结构，增强支撑柔韧性，整体结构接触热源时，具有水平方向和垂直方向的良好传热性能，传热更加均匀。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例的结构示意图；
[0023]图2为本实施例加热试验的结构示意图；
[0024]图3为本实施例定位至热源上的结构示意图；
[0025]图中数字表示：
[0026]1石墨膜层、2第一硅胶树脂层、3碳纤维薄膜层、4石墨烯层、5第二硅胶树脂层、6压敏胶膜。
具体实施方式
[0027]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0028]实施例1：
[0029]参照图1-3所示，本实施例为高导热软垫，包括若干组依序排布的石墨膜层1、第一硅胶树脂层2、碳纤维薄膜层3、石墨烯层4、第二硅胶树脂层5，每组中各层表面贴合热源设置；位于外层的石墨膜层1和位于外层的第二硅胶树脂层5均设置有一层压敏胶膜6，碳纤维薄膜层3的表面粘合导热颗粒，第一硅胶树脂层2和第二硅胶树脂层5内部由玻璃纤维支撑。
[0030]石墨膜层、第一硅胶树脂层、碳纤维薄膜层、石墨烯层、第二硅胶树脂层的表面均覆盖有一层离型纸(图中未示出)。导热颗粒为银粉或铜粉。第一硅胶树脂层和第二硅胶树脂层的宽度为400μm。石墨膜层的宽度为30μm。石墨烯层的宽度为5μm。碳纤维薄膜层的宽度为20μm。碳纤维薄膜层的表面通过胶粘剂粘合导热颗粒，胶粘剂为丙烯酸酯。
[0031]高导热软垫制备方法，包括以下步骤：
[0032]1)制备石墨膜层，选择高分子薄膜材料聚酰胺为原料通过碳化炉中碳化处理，温度升至1400℃进行6h；再氩气气氛下，加压通过石墨化炉进行石墨化处理，温度升至2800℃进行10h，压延机中压展制成石墨膜层；
[0033]2)制备碳纤维薄膜层，碳纤维薄膜压展至设定尺寸；
[0034]3)碳纤维薄膜表面喷洒胶粘剂；
[0035]4)导热颗粒铺撒于碳纤维薄膜表面，自然晾干；
[0036]5)制备石墨烯层，将氧化石墨烯水溶液和还原剂混合均匀，在温度60℃静置还原2h，再滤膜上抽滤，滤饼在温度100℃下干燥处理2h，剥离滤膜制得石墨烯层；
[0037]6)制备硅胶树脂层，将硅胶树脂填充包覆玻璃纤维或陶瓷颗粒网上，均匀铺覆；
[0038]7)将石墨膜层、第一硅胶树脂层、碳纤维薄膜层、石墨烯层、第二硅胶树脂层经覆膜机在90℃下进行复合成型。
[0039]制得高导热软垫的导热系数(水平方向)：1820W/m
·
k，导热系数(垂直方向)：1800W/m
·
k。高导热软垫的总宽度为30mm，高度为3mm。
[0040]实施例2：
[0041]与实施例1的区别特征在于：第一硅胶树脂层2和第二硅胶树脂层5内部由陶瓷颗粒网支撑。第一硅胶树脂层和第二硅胶树脂层的宽度为500μm。石墨膜层的宽度为25μm。石墨烯层的宽度为10μm。碳纤维薄膜层的宽度为10μm。
[0042]高导热软垫制备方法，包括以下步骤：
[0043]5)制备石墨烯层，将氧化石墨烯水溶液和还原剂混合均匀，在温度80℃静置还原1h，再滤膜上抽滤，滤饼在温度110℃下干燥处理1h，剥离滤膜制得石墨烯层；
[0044]7)将石墨膜层、第一硅胶树脂层、碳纤维薄膜层、石墨烯层、第二硅胶树脂层经覆膜机在150℃下进行复合成型。
[0045]制得高导热软垫的导热系数(水平方向)：1800W/m
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高导热软垫，其特征在于：包括若干组依序排布的石墨膜层、第一硅胶树脂层、碳纤维薄膜层、石墨烯层、第二硅胶树脂层，每组中各层表面贴合热源设置；所述外层的石墨膜层和外层的第二硅胶树脂层均设置有一层压敏胶膜，所述碳纤维薄膜层的表面粘合导热颗粒，所述第一硅胶树脂层和第二硅胶树脂层内部由玻璃纤维或陶瓷颗粒网支撑。2.根据权利要求1所述的高导热软垫，其特征在于：所述石墨膜层、第一硅胶树脂层、碳纤维薄膜层、石墨烯层、第二硅胶树脂层的表面均覆盖有一层离型纸。3.根据权利要求1所述的高导热软垫，其特征在于：所述导热颗粒为银粉或铜粉。4.根据权利要求1所述的高导热软垫，其特征在于：所述第一硅胶树脂层和第二硅胶树脂层的宽度为400-500μm。5.根据权利要求1所述的高导热软垫，其特征在于：所述石墨膜层的宽度为25-30μm。6.根据权利要求1所述的高导热软垫，其特征在于：所述石墨烯层的宽度为5-10μm。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：余代有，
申请(专利权)人：昆山威斯泰电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：