專利名稱：導(dǎo)熱膏及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種熱界面材料，尤其是一種導(dǎo)熱膏及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著集成電路的密集及微型化程度越來越高，電子元件變的越來越小且以高速度運行，電子元件在其工作溫度范圍內(nèi)才能確保具有良好的工作性能及穩(wěn)定性，因此，其對散熱的要求越來越高。為將熱量散發(fā)出去，在電子元件表面安裝一散熱裝置成為業(yè)內(nèi)普遍的做法，利用散熱裝置材料的熱傳導(dǎo)性，將熱量迅速向外部散發(fā)。但是，散熱裝置與電子元件表面存在一定間隙，使散熱裝置與電子元件未能緊密接觸，此是散熱裝置散熱的一大缺陷。針對散熱裝置與電子元件表面的接觸問題，業(yè)內(nèi)的做法一般是在電子元件與散熱裝置之間添加一熱界面材料，以提高電子元件與散熱裝置之間的熱傳導(dǎo)效率。
通常，用于發(fā)熱電子元件上以幫助散熱的熱界面材料有導(dǎo)熱膏、導(dǎo)熱薄片、散熱鰭片等。其中，導(dǎo)熱膏是在液態(tài)高分子基體材料中添加陶瓷粉體、石墨粉或金屬粉，以做成液態(tài)或者半固態(tài)的導(dǎo)熱膏，該等粉體的主要作用為擔(dān)任熱傳遞的主體、填補電子元件表面的凹凸處。但是，該等粉體的粒徑較大，不能有效地填補電子元件表面的不平整。
為有效地填補電子元件的凹凸處，改善導(dǎo)熱膏的性能，提高其導(dǎo)熱系數(shù)，現(xiàn)有技術(shù)中利用填充納米級高導(dǎo)熱性能材料，如納米銀粉、鉆石粉末以及納米碳球等具有優(yōu)良導(dǎo)熱性能的材料。雖然上述現(xiàn)有技術(shù)中所提供的導(dǎo)熱膏的導(dǎo)熱性能有較大提升，但是與預(yù)期效果仍有一定差距。其原因是當(dāng)在聚合物基體材料中添加納米級高導(dǎo)熱性能材料時，由于高導(dǎo)熱性能材料尺寸為納米級，比表面積大、表面能量高，使得納米粉體在基體材料中會傾向縮小表面積以趨于穩(wěn)定，故易于聚集成大粒徑的粒子，導(dǎo)致電子元件與導(dǎo)熱膏很難充分接觸，從而導(dǎo)致導(dǎo)熱膏的熱阻增加，影響導(dǎo)熱膏的導(dǎo)熱性能。
有鑒于此，有必要提供一種熱阻小、導(dǎo)熱性能優(yōu)異的導(dǎo)熱膏及其制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
以下將通過實施例說明一種熱阻小、導(dǎo)熱性能優(yōu)異的導(dǎo)熱膏及其制備方法。
為實現(xiàn)上述內(nèi)容，提供一種導(dǎo)熱膏，該導(dǎo)熱膏包括基體以及分散在基體中的導(dǎo)熱粉體，該導(dǎo)熱粉體表面具有銀粒子。
該銀粒子的粒徑大小為1～100納米(nm)。
以及，提供一種導(dǎo)熱膏制備方法，該方法包括以下步驟提供一硝酸銀的水溶液；將導(dǎo)熱粉體浸泡在上述水溶液之中，使導(dǎo)熱粉體表面附著硝酸銀；將導(dǎo)熱粉體從水溶液中分離；熱處理附著有硝酸銀的導(dǎo)熱粉體，使硝酸銀分解，銀粒子附著在導(dǎo)熱粉體表面；將導(dǎo)熱粉體與基體混合制成導(dǎo)熱膏。
該硝酸銀水溶液的濃度為1×10-4～0.1摩/升(mol/L)，導(dǎo)熱粉體與硝酸銀溶液的重量比值為1∶1000～3∶10。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實施例的導(dǎo)熱膏的導(dǎo)熱粉體表面具有粒徑小、導(dǎo)熱率高的銀粒子，該銀粒子可以填補電子元件表面的不平整，將凹凸處的空氣排出，因此可降低導(dǎo)熱膏與電子元件之間的接觸熱阻，具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能。

圖1是本發(fā)明第一實施例導(dǎo)熱膏的示意圖。
圖2是本發(fā)明使用狀態(tài)參考圖。
圖3是本發(fā)明第二實施例導(dǎo)熱膏制備方法的流程圖。
具體實施方式
如圖1所示，其為本發(fā)明第一實施例所提供的導(dǎo)熱膏10，該導(dǎo)熱膏10包括基體12以及分散在該基體12中的導(dǎo)熱粉體14。其中，該導(dǎo)熱粉體14表面均勻分布有銀粒子140。
該導(dǎo)熱粉體14的粒徑大小為1～100微米(μm)，銀粒子140的粒徑在1～100nm之間，該導(dǎo)熱粉體14與基體12的重量比值為1∶1～1∶20。
該基體12可選自高分子材料，如聚乙酸乙烯、聚乙烯、硅油、丙烯酸脂、聚丙烯、環(huán)氧樹脂、聚甲醛、聚乙烯醇、烯烴樹脂中之一種或者幾種組成的混合物。
該導(dǎo)熱粉體14可選自具有良好導(dǎo)熱性能的材料，如銅、鎳、氧化鋁、鎳化硼、碳化硅、碳化鋁、二氧化硅、氧化鋅、二氧化鈦中之一種或者幾種組成的混合物。
如圖2所示，使用時，將導(dǎo)熱膏10涂布在電子元件20與散熱裝置40之間，導(dǎo)熱粉體14表面的銀粒子140可以填補電子元件20表面的凹陷22，減少導(dǎo)熱膏10與電子元件20之間的接觸熱阻，使導(dǎo)熱膏10具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能。
請參閱圖3，其為本發(fā)明第二實施例導(dǎo)熱膏制備方法的流程圖，該方法包括以下步驟步驟1，提供一硝酸銀的水溶液；步驟2，將導(dǎo)熱粉體浸泡在上述水溶液之中，使導(dǎo)熱粉體表面附著硝酸銀；步驟3，將導(dǎo)熱粉體從水溶液中分離；步驟4，熱處理附著有硝酸銀的導(dǎo)熱粉體，使硝酸銀分解，銀粒子附著在導(dǎo)熱粉體表面；步驟5，將導(dǎo)熱粉體與基體混合制成導(dǎo)熱膏。
下面結(jié)合具體實施例對各步驟進(jìn)行詳細(xì)說明。
步驟1是提供一硝酸銀的水溶液。該硝酸銀水溶液的濃度可為1×10-4～0.1mol/L。
步驟2是將導(dǎo)熱粉體浸泡在上述水溶液之中，使導(dǎo)熱粉體表面附著硝酸銀。導(dǎo)熱粉體浸泡在硝酸銀溶液中一定時間，如24小時，導(dǎo)熱粉體表面會附著有硝酸銀溶液。導(dǎo)熱粉體與硝酸銀溶液的重量比值可為1∶1000～3∶10。
該導(dǎo)熱粉體可選自具有良好導(dǎo)熱性能的材料，如銅、鎳、氧化鋁、鎳化硼、碳化硅、碳化鋁、二氧化硅、氧化鋅、二氧化鈦中之一種或者幾種組成的混合物。優(yōu)選地，導(dǎo)熱材料為粉體或者微粒結(jié)構(gòu)，其粒徑為1～100μm。
步驟3是將導(dǎo)熱粉體從水溶液中分離。導(dǎo)熱粉體在硝酸銀溶液中浸泡24小時候后，將其從硝酸銀溶液中分離，分離出的導(dǎo)熱粉體表面會殘留有硝酸銀溶液。該分離方法可采用離心分離、過濾等適合固體、液體的分離方式。
步驟4是熱處理附著有硝酸銀的導(dǎo)熱粉體，使硝酸銀分解，銀粒子附著在導(dǎo)熱粉體表面。在450～500℃的環(huán)境中煅燒分離出的導(dǎo)熱粉體，由于硝酸銀的熱分解溫度為443℃，在高溫下其可分解產(chǎn)生銀、一氧化氮及二氧化氮氣體，分解產(chǎn)生的氣體揮發(fā)出去，而銀粒子則均勻沉積在導(dǎo)熱粉體表面。
步驟5是將導(dǎo)熱粉體與基體混合制成導(dǎo)熱膏。將表面沉積有銀粒子的導(dǎo)熱粉體與基體以重量1∶1～1∶20的比例放入混合器混合，該混合器可為三滾筒混合器、行星式混合器等。優(yōu)選地，本實施例使用行星式混合器，對混有導(dǎo)熱粉體及基體的混合物進(jìn)行混合，使導(dǎo)熱粉體均勻分散在基體中。
該基體可選自高分子材料，如聚乙酸乙烯、聚乙烯、硅油、丙烯酸脂、聚丙烯、環(huán)氧樹脂、聚甲醛、聚乙烯醇、烯烴樹脂中之一種或者幾種組成的混合物。
采用該方法制備的導(dǎo)熱膏，大粒徑的導(dǎo)熱粉體表面具有微小的銀粒子，該銀粒子可以填補電子元件表面的不平整，將凹凸處的空氣排出，且銀粒子本身具有良好的導(dǎo)熱性能，因此可降低導(dǎo)熱膏與電子元件之間的接觸熱阻，使得導(dǎo)熱膏具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)熱膏，包括基體及分散在該基體中的導(dǎo)熱粉體，其特征在于所述導(dǎo)熱粉體表面具有銀粒子。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于所述導(dǎo)熱粉體的粒徑大小為1～100微米。
3.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于所述銀粒子的粒徑大小為1～100納米。
4.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于所述基體為聚乙酸乙烯、聚乙烯、硅油、丙烯酸脂、聚丙烯、環(huán)氧樹脂、聚甲醛、聚乙烯醇、烯烴樹脂中之一種或者幾種組成的混合物。
5.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于所述導(dǎo)熱粉體為銅、鎳、氧化鋁、鎳化硼、碳化硅、碳化鋁、二氧化硅、氧化鋅、二氧化鈦中之一種或幾種組成的混合物。
6.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于所述銀粒子均勻分布在導(dǎo)熱粉體表面。
7.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于所述導(dǎo)熱粉體與基體的重量比值為1∶1～1∶20。
8.一種導(dǎo)熱膏制備方法，包括以下步驟提供一硝酸銀的水溶液；將導(dǎo)熱粉體浸泡在上述水溶液之中，使導(dǎo)熱粉體表面附著硝酸銀；將導(dǎo)熱粉體從水溶液中分離；熱處理附著有硝酸銀的導(dǎo)熱粉體，使硝酸銀分解，銀粒子附著在導(dǎo)熱粉體表面；將導(dǎo)熱粉體與基體混合制成導(dǎo)熱膏。
9.如權(quán)利要求8所述的導(dǎo)熱膏制備方法，其特征在于所述硝酸銀的水溶液濃度為1×10-4～0.1摩/升。
10.如權(quán)利要求8所述的導(dǎo)熱膏制備方法，其特征在于所述導(dǎo)熱粉體與硝酸銀水溶液的重量比值為1∶1000～3∶10。
11.如權(quán)利要求8所述的導(dǎo)熱膏制備方法，其特征在于所述導(dǎo)熱粉體從水溶液之中分離的方式包括離心分離、過濾分離。
12.如權(quán)利要求8所述的導(dǎo)熱膏制備方法，其特征在于所述熱處理方式是為煅燒。
13.如權(quán)利要求12所述的導(dǎo)熱膏制備方法，其特征在于所述煅燒的溫度為450～500℃。
14.如權(quán)利要求8所述的導(dǎo)熱膏制備方法，其特征在于所述導(dǎo)熱粉體與基體的重量比值為1∶1～1∶20。
15.如權(quán)利要求8所述的導(dǎo)熱膏制備方法，其特征在于所述導(dǎo)熱粉體的粒徑大小為1～100微米。
16.如權(quán)利要求8所述的導(dǎo)熱膏制備方法，其特征在于所述基體為聚乙酸乙烯、聚乙烯、硅油、丙烯酸脂、聚丙烯、環(huán)氧樹脂、聚甲醛、聚乙烯醇、烯烴樹脂中之一種或者幾種組成的混合物。
17.如權(quán)利要求8所述的導(dǎo)熱膏制備方法，其特征在于所述導(dǎo)熱粉體為銅、鎳、氧化鋁、鎳化硼、碳化硅、碳化鋁、二氧化硅、氧化鋅、二氧化鈦中之一種或幾種組成的混合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種導(dǎo)熱膏，該導(dǎo)熱膏包括基體以及分散在基體中的導(dǎo)熱粉體，該導(dǎo)熱粉體表面具有銀粒子。本發(fā)明還提供一種導(dǎo)熱膏制備方法，該方法包括如下步驟提供一硝酸銀的水溶液；將導(dǎo)熱粉體浸泡在上述水溶液之中，使導(dǎo)熱粉體表面附著硝酸銀；將導(dǎo)熱粉體從水溶液中分離；熱處理附著有硝酸銀的導(dǎo)熱粉體，使硝酸銀分解，銀粒子附著在導(dǎo)熱粉體表面；將導(dǎo)熱粉體與基體混合制成導(dǎo)熱膏。
文檔編號C09K5/00GK1916106SQ20051003676
公開日2007年2月21日 申請日期2005年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月19日
發(fā)明者蕭博元 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司