[发明专利]有机硅导热组合物和有机硅导热贴片

说明书

技术领域

    本发明涉及一种有机硅导热介质，尤其是一种用于电子元器件的具有粘结性的有机硅导热组合物，以及用于发热元件和散热元件之间传递和耗散热量的有机硅导热贴片。

背景技术

随着电子设备将更强大的功能集成到更小的组件中，温度的升高会导致设备运行速度减慢、器件工作中途出故障、尺寸空间限制以及其他很多性能方面的问题。因此，温度控制已经成为设计中至关重要的挑战之一，即在架构紧缩、操作空间越来越小的情况下，如何有效地带走更大功率所产生的更多热量。从工程设计的角度，需要采用高性能的软性导热材料以方便进行仿形设计使与器件不规则的表面相匹配、消除空气间隙，从而提高整体的热转送能力，使器件在更低的温度中工作。

现有技术中非有机硅导热材料，例如，采用丙烯酸树脂加入导热介质形成贴片后再在粘贴表面涂覆增粘剂。这种导热贴片因导热层与器件间有一层增粘剂，其传热效率比较低，且生产工艺相对复杂。

导热有机硅胶片，因其具有一定的柔韧性、优良的绝缘性、压缩性、表面具有粘性，能够填充缝隙、完成发热部位与散热部位间的热量传递，同时还起到绝缘、减震、密封等作用，已经成为电子行业导热材料的主流。现有技术中有机硅导热材料主要可分为两类，一类是以半硫化态混炼胶作为基础物加入导热介质制成，这类材料的问题是固化后太硬，shoreA硬度在50以上，其导热系数小于1.0；另一类是以加成型液体硅橡胶凝胶体为基础物加入导热介质制成，这类材料目前的技术水平是导热系数均在2.0以下，shore 00硬度均在70以上。其已不能满足设备日益小型化及超薄化的设计所带来的对导热材料的更高的要求。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种固化后具有低硬度的有机硅导热组合物，其具有相对较高的导热性能和优良的电绝缘性能。本发明还提供了一种有机硅导热贴片，其不仅具有较低的硬度，而且具有相对较好的导热性和优良的电绝缘性。

本发明所采用的技术方案是：一种有机硅导热组合物，包括乙烯基硅油、含氢硅油、和导热无机粉末，所述乙烯基硅油包含有粘度在300mPa·s～50000mPa·s范围内的至少两种不同粘度的乙烯基硅油；所述含氢硅油包含有粘度在10mPa·s～700mPa·s范围内的至少一种粘度的含氢硅油；所述导热无机粉末包括不少于两种粉体，所述粉体至少具有两种导热系数和两种平均粒径，并且任意两种粉体的平均粒径、导热系数、粒子形态至少有一项不同，所述导热无机粉末的振实密度不小于1.6g/cm³ 。其中平均粒径指的是50%通过粒径(D₅₀)，振实密度按照GB/T 21354-2008《粉末产品 振实密度测定通用方法》测定。

优选的，所述导热无机粉末选自氧化铝(Al₂O₃)、氧化镁(MgO)、氧化锌(ZnO)、三氧化二铁(Fe₂O₃)、氧化钙(CaO)、氧化铍(BeO)、二氧化锆(ZrO₂)、二氧化钛(TiO₂)、二氧化硅(SiO₂)、氮化铝(AlN)、氮化硅(Si₃N₄)、氮化锆(ZrN)、氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)和碳化硼(BC)中的一种或几种。

优选的，所述导热无机粉末任一种粉体的平均粒径范围为0.01～50微米，更优选为0.1～40微米。

优选的，所述导热无机粉末至少一种的粒子形态为球形以及至少一种的粒子形态为无定形。

优选的，所述乙烯基硅油至少有一种的粘度在300mPa·s～10000mPa·s范围内、至少有一种的粘度在大于10000mPa·s小于等于50000mPa·s范围内。

优选的，以重量百分比计，所述乙烯基硅油的含量为8%～50%，所述含氢硅油的含量为0.4%～3%，所述导热无机粉末的含量为48%～90%。

优选的，所述有机硅导热组合物还包括催化剂，或者还包括催化剂和抑制剂。

优选的，所述有机硅导热组合物还包括增粘剂和/或软化剂。

本发明提供的有机硅导热贴片，包括粘贴面，所述有机硅导热贴片由上述任一种有机硅导热组合物经固化制得。

作为优选，所述导热贴片的一个粘贴面涂覆有与有机硅相容性好的非粘性涂层。

本发明中所称的粉体的种类不同指的是粉体的导热系数、粒子形态、平均粒径有一项或几项不同。