[发明专利]耐磨擦的高导热片及其应用

说明书

耐磨擦的高导热片及其应用涉及导热材料。一种耐磨擦的高导热片，包括位于上方的导热层，导热层由导热系数大于2W/m‑K的导热材料制成；还包括位于下方的耐磨层，耐磨层由导热系数大于0.3W/m‑K的耐磨材料制成；耐磨层固定在导热层的下方。本发明通过耐磨层改善耐磨性能，同时利用耐磨层保护下的导热层来改善界面热阻。设有耐磨擦的高导热片的耐插拔插接件，系耐磨擦的高导热片在插接件上的应用。

技术领域

本发明涉及材料，具体涉及一种导热材料。

背景技术

随着通讯网络的升级，光通信行业要求越来越高的数据传输量，而随着激光器芯片级应用的普及，光模块规格向着万兆级以上发展，同时设备尺寸向着小型化发展。高集成度导致高发热量，带来了设备运行环境超温的挑战。传统方案中设备散热器直接接触光电转换模块，产生的热量从芯片传导到散热器的路径中需要通过光模块外壳及其与散热器之间的间隙。如果要提高热量从芯片到散热器的传输效率，改善其间隙的接触热阻是最直接有效的解决方法。

传统改善界面热接触的方案:一为降低界面材料粗糙度和改善平整度，从而增加接触面积来增加导热量；二为使用具有一定的导热性能的TIM材料(如导热垫片、导热凝胶、导热硅脂、石墨等)填充界面间隙来改善界面接触，降低界面热阻。方法一中改善界面粗糙度意味着对工艺过程加工精度的提高，即成本上的提高，而使用TIM材料一来易安装操作，二来成本较低，是有效改善界面接触热阻的优选方案。

但因光模块设备配合中越来越多的热插拔需求，TIM材料无法满足热插拨过程中耐磨擦的性能要求。同时光模块的设备趋于小型化，器件之间的存在零配合间隙，对材料的厚度也提出了要求。

因此需要一种厚度薄、具有高导热性和耐磨擦的TIM材料来满足以上的要求。目前没有材料可以上述的三种要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨擦的高导热片，以解决上述至少一种技术问题。

本发明的还目的在于提供一种设有耐磨擦的高导热片的耐插拔插接件，以解决上述至少一种技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种耐磨擦的高导热片，其特征在于，包括位于上方的导热层，所述导热层由导热系数大于2W/m-K的导热材料制成；

还包括位于下方的耐磨层，所述耐磨层由导热系数大于0.3W/m-K的耐磨材料制成；

所述耐磨层固定在所述导热层的下方。

本发明通过耐磨层改善耐磨性能，同时利用耐磨层保护下的导热层来改善界面热阻。同时本专利通过对耐磨层导热系数进行选取，可进一步减小耐磨层对热阻的影响。

所述导热层可以采用相变温度40～70℃之间的相变PCM材料制成。相变PCM材料，利用其相变点前后状态从固态到液态的变化，不仅具有良好的界面填隙性，而且可以达到在很薄的产品厚度获得足够低的热阻。

所述导热层还可以是导热衬垫、石墨类材质的薄层材料，如具有可压缩性的石墨片。

所述耐磨层是金属箔、聚酰亚胺膜中的任意一种。金属箔可以是铜箔、铝箔等。在要求绝缘的使用场景下优选用导热系数大于0.7W/m-K的聚酰亚胺膜。在非绝缘场景下优选厚度为20～50um金属箔。

所述耐磨层的厚度优选小于25um，所述导热层的厚度范围优选为25～500um。

对于聚酰亚胺膜等膜结构，所述耐磨层可以通过粘胶固定在所述导热层下方。对于金属箔，可以采用电镀等方式固定。

一种耐磨擦的高导热片，还包括一将导热层固定在器件上的粘胶层。从而通过粘胶层将导热层固定在器件外，使耐磨层朝外。

所述粘胶层的厚度范围优选为3～10um。