[发明专利]各向异性绝缘导热垫及其制造方法

说明书

本发明公开了一种各向异性绝缘导热垫及其制造方法，导热垫，包括：热固性绝缘高分子基板及通过热固化方式植入在热固性绝缘高分子基板内的碳纤维，所述碳纤维具有垂直于高分子基板方向的取向性，碳纤维的底端不穿透高分子基板的底部。由于本发明采用热固定绝缘高分子作为基板，碳纤维在植入过程中并未穿透该基板，使得整个导热垫具有较好的绝缘性能，不会影响整个电器的工作，且本发明中导热垫的碳纤维具有垂直基板的取向性，在垂直基板的方向导热性能更佳。

技术领域

本发明涉及导热元件技术领域，具体涉及一种各向异性绝缘导热垫及其制造方法。

背景技术

现今热界面材料经过几十年的发展，从最初的导热油、导热硅脂、导热矽胶布等低端产品逐步发展到导热垫片、相变化材料、导热凝胶以及液态金属等高端的产品，技术也逐步得到提升，其中以导热垫片发展最为迅速，应用最为广泛。

传统的导热垫片基本都是以硅胶或者其它高分子材料作为基体材料，通过填充导热粉体，使复合材料具有导热通道，从而起到材料的热传导作用，填充的粉体越多，粉体粒径搭配越合理，导热通道越多，相应的材料导热系数越高，但是随着填充材料越来越多，产品的力学性能，尤其是拉伸强度和可压缩性大幅下降，从而在很多场合应用受到局限，同时，填充的粉体越多，材料的密度也随之增加，显然与当今追求轻质化和用户体检的大潮流不符。

虽然在一些导热接合元件中将高导热性能的碳纤维通过取向化作为填充材料，但其加工过程中碳纤维在接合层的上下表面均伸出，这样的取向化碳纤维导热垫在实际应用中会存在与电路板上相关电气元件接触导电的风险，从而导致影响整个电器的工作。

发明内容

本发明提供一种各向异性绝缘导热垫及其制造方法，以解决上述问题。

本发明提供的一种各向异性绝缘导热垫，包括：热固性绝缘高分子基板及通过热固化方式植入在热固性绝缘高分子基板内的碳纤维，所述碳纤维具有垂直于高分子基板方向的取向性，碳纤维的底端不穿透高分子基板的底部。

优选地，高分子基板包括绝缘底胶和位于底胶之上用于浸润碳纤维的面胶，碳纤维以静电植绒方式植入底胶，碳纤维外露于底胶的部分由面胶填充包覆。

优选地，碳纤维植入底胶的深度为底胶厚度的四分之三至四分之一。

优选地，所述底胶包括按重量计的如下成分：5～10份甲基乙烯基硅橡胶、30～50份乙烯基硅油、30～60份二甲基硅油、300～600份氧化铝、100～200份氢氧化铝、3～5份含氢硅油、1～2份铂金催化剂。

优选地，所述面胶包括按重量计的如下成分：80～120份乙烯基硅油、10～15份含氢硅油、1～2.5份铂金催化剂。

优选地，在面胶之上还涂覆有第二层底胶，第二层底胶内植入第二层碳纤维，第二层碳纤维外露于底胶的部分由第二层面胶填充包覆，形成双倍厚度的导热垫。

优选地，将两片相同结构的导热垫扣合形成双面绝缘的各向异性绝缘导热垫。

本发明提供的一种各向异性绝缘导热垫制造方法，包括如下步骤：

A：在离型膜上涂覆底胶；

B：通过静电植绒的方式将碳纤维排布在底胶上；

C：在底胶上涂覆面胶使面胶能够填充包覆外露于底胶上的碳纤维，形成半成品；

D：将所述半成品加热固化形成各向异性绝缘导热垫成品。

优选地，步骤D之前还包括如下步骤：将半成品放置于真空箱中抽真空。

优选地，真空箱中的条件为真空度≤-0.09Mpa，时间＞10min；加热固化的条件为80～150℃，时间10～30min。