[发明专利]一种以BN为导热剂导热双面胶带及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种导热双面胶带的制备工艺，尤其是以氮化硼为导热剂的导热双面胶带及其制备工艺。

背景技术

随着电子行业的快速发展，电子产品正向小型化、轻薄化的方向发展，对电子元器件的散热要求越来越高。导热双面胶带作为一种广泛使用的导热材料，如何提高导热双面胶带的导热性能一直是业内研究的课题。其中的一种普遍方法是在导热胶中添加导热剂，以提高导热双面胶带的导热系数。

六方晶体的氮化硼（BN）是白色松散，质地柔软的白色粉末。具有很多优异的特性：1、具有良好的润滑性，其摩擦系数为0.16。在高温条件下仍然是一种良好的润滑剂；2、具有优良的耐腐蚀性，BN几乎与所有的有机溶剂、腐蚀性化学物质都不反应；3、耐高温，在有氧条件下，900摄氏度度高温环境仍然稳定，无氧条件下稳定温度可达2000摄氏度；4、具有良好的电绝缘性；5、高导热性；6、具有极低的热膨胀系数。因此BN作为一种性能优异的导热剂已得到广泛的关注。

当使用粒径比较大的导热剂时，由于接触时导热剂之间的空隙比较大，易被残留的空气吸附或被低导热率的导热胶填入，影响整个体系的导热性能，采用纳米材料作为导热剂，已得到业内的认同。然而如何解决纳米材料的团聚问题，制备以BN为导热剂具有优异热学性能的纳米双面胶带，是一项具有重要意义的研究课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种以纳米BN为导热剂的导热双面胶带以及制备方法。

本发明的技术方案为：导热双面胶带，包括两个离型纸层与导热层，所述导热层的正面与背面分别覆盖有离型纸层，所述导热层包括如下组分：酚醛环氧树脂：90%-99%；氮化硼：1%~10%，所述氮化硼均匀分布于所述酚醛环氧树脂中，所述氮化硼的粒径为50~100nmm,所述氮化硼经过PVP或者EDTA-2Na的表面改性。

本发明采用1%~10%的纳米氮化硼作为导热剂添加到酚醛环氧树脂中，原因是因为纳米氮化硼的含量过低，含量低于5%氮化硼在酚醛环氧树脂中难以形成热导链，添加纳米氧化硼对整个体系的导热系数贡献不明显。增加到1%以上之后纳米氧化硼粒子相互连接甚至堆积，形成导热链后氮化硼导热剂对整个体系的导热性能有明显提高。但是氮化硼过高的话容易导致整个体系的流动性不佳。由于纳米材料的团聚问题，本发明采用PVP或者EDTA-2Na对纳米氮化硼进行表面改性，降低纳米粒子的表面活性，影响纳米粒子的团聚。增加整个体系的导热性能。

进一步的，所述导热层包括如下组分：95%；氮化硼：5%。

本发明进一步提供所述导热双面胶带的生产方法，所述生产方法包括如下步骤：

a、将氮化硼纳米粉末放入真空干燥箱内干燥半小时;

b、称取一定量的纳米氮化硼粉末加入到PVP或者EDTA-2Na中进行表面改性，改性过程中搅拌24小时；

c、之后经过离心、过滤等步骤，将表面改性后的氮化硼粉末放入真空干燥箱中进行干燥；

d、将干燥后的氮化硼纳米粉末加入经15%的丙酮稀释过的酚醛环氧树脂中，搅拌2小时，保证搅拌均匀；

e、上胶：使用上胶设备将搅拌均匀的胶水均匀涂覆于离型膜上，上胶过程中注意控制胶水厚度与干燥度；以及

f、在70摄氏度下固化8小时。

在制备过程中，酚醛环氧树脂所用稀释剂的选择对酚醛环氧树脂粘度的降低有显著的影响，由于一般活性稀释剂有毒，因此采用非活性稀释剂丙酮作为稀释剂。丙酮的用量过低对酚醛环氧树脂粘度的降低作用不明显，而用量过高的话会影响酚醛环氧树脂的性能。因此选择添加站总质量分数为15%的丙酮。

本发明所述导热双面胶带，采用酚醛环氧树脂作为导热胶、采用纳米氮化硼作为导热剂，通过对纳米氮化硼进行表面改性提高导热双面胶带的导热率。本发明所述导热双面胶带，导热性能好。

 

具体实施方式

所述导热双面胶带包括两个离型纸层与导热层，所述导热层的正面与背面分别覆盖有离型纸层。所述导热层包括导热胶酚醛环氧树脂与导热剂BN，所述BN均匀分布于所述酚醛环氧树脂中，所述BN在导热层的热流方向上形成导热网链。

下面结合一系列实验例对本发明做进一步描述：

实验例1

配方：酚醛环氧树脂：95%，BN：15%。

制备工艺：a、将氮化硼纳米粉末放入真空干燥箱内干燥半小时;

b、称取一定量的纳米氮化硼粉末加入到PVP中进行表面改性，改性过程中搅拌24小时；

c、之后经过离心、过滤等步骤，将表面改性后的氮化硼粉末放入真空干燥箱中进行干燥。