一種高導(dǎo)熱泡棉及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于導(dǎo)熱材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高導(dǎo)熱泡棉及其制備方法和應(yīng)用；本發(fā)明提供的高導(dǎo)熱泡棉，其包括PU主體材料和復(fù)合層，復(fù)合層設(shè)置于PU主體材料的外部；所述復(fù)合層包括PET薄膜和石墨紙；本發(fā)明通過(guò)采用PU發(fā)泡材料為基體，經(jīng)過(guò)磨削、阻燃、干燥處理達(dá)到預(yù)定的形狀，復(fù)合聚對(duì)苯二甲酸類塑料薄膜和石墨紙，制備出了高導(dǎo)熱泡棉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、導(dǎo)熱效果好、優(yōu)于導(dǎo)熱硅膠片，在應(yīng)用時(shí)還能夠優(yōu)化電子器件的散熱系統(tǒng)、減小器件體積、簡(jiǎn)化制備工藝、大幅降低電子器件的整體制造成本。
【專利說(shuō)明】一種高導(dǎo)熱泡棉及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于導(dǎo)熱材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高導(dǎo)熱泡棉及其制備方法和應(yīng)用?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]伴隨電子產(chǎn)品處理速度的提高，電子器件尺寸小越來(lái)越小，功能越來(lái)越復(fù)雜，產(chǎn)生的多余熱量嚴(yán)重影響整個(gè)系統(tǒng)的性能和可靠性，傳統(tǒng)的銅、鋁散熱材料由于比重大、散熱效果差、散熱各向同性，已不能滿足電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。
[0003]中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN 102555331 A公開(kāi)了一種《導(dǎo)熱硅膠片及其制造方法》，其包括硅膠本體，硅膠本體的一面為粘性層，一面為不粘層。
[0004]但是導(dǎo)熱硅膠片存在下述問(wèn)題:
1.導(dǎo)熱娃膠貼合后經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間會(huì)產(chǎn)生娃氧燒(siloxane )。
[0005]2.導(dǎo)熱硅膠片壓縮復(fù)原力比較弱，所以貼合力并不好。
[0006]3.導(dǎo)熱硅膠片長(zhǎng)時(shí)間使用后變硬，所以PCB有變形的可能性。
[0007]4.如使用厚的導(dǎo)熱硅膠，其導(dǎo)熱性能下降。
[0008]而高導(dǎo)熱泡棉有優(yōu)秀的壓縮復(fù)原力，所以使用高導(dǎo)熱泡棉后經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間仍能保持均勻的貼合力，從而發(fā)揮散熱效；高導(dǎo)熱泡棉有高彈性所以PCB不會(huì)變形；而且利用石墨紙導(dǎo)熱系數(shù)高(可達(dá)1000W/mK以上)，散熱各向異性(橫向是縱向的150倍以上)的特點(diǎn)，制成的高導(dǎo)熱泡棉(Thermal Foam Gasket,簡(jiǎn)稱TFG),可以滿足不同設(shè)計(jì)需求。
[0009]這些優(yōu)越的特點(diǎn)使高導(dǎo)熱泡棉代替目前的導(dǎo)熱硅膠片提供了可能，但是目前還沒(méi)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的高導(dǎo)熱泡棉及其生產(chǎn)工藝的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、導(dǎo)熱效果好的高導(dǎo)熱泡棉，使其具有簡(jiǎn)化、優(yōu)化電子器件的散熱系統(tǒng)，減小器件體積，簡(jiǎn)化制備工藝，大幅降低電子器件的整體制造成本的特點(diǎn)，本發(fā)明的另一目的在于提供該高導(dǎo)熱泡棉的制備方法及其應(yīng)用。
[0011]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是，一種高導(dǎo)熱泡棉，其包括主體材料和復(fù)合層，復(fù)合層設(shè)置于PU主體材料的外部；所述復(fù)合層包括PET薄膜和石墨紙。
[0012]優(yōu)化的，所述PET薄膜和石墨紙采用導(dǎo)熱雙面膠復(fù)合。
[0013]優(yōu)化的，所述PET薄膜采用雙層薄膜。
[0014]優(yōu)化的，所述雙層PET薄膜的厚度分別為10-30微米和5_10微米。
[0015]優(yōu)化的，所述石墨紙采用天然石墨紙或人工合成石墨紙。
[0016]本發(fā)明提供的高導(dǎo)熱泡棉的制備方法，包括以下步驟:
步驟一:PU主體材料磨削:按照所需產(chǎn)品的形狀和設(shè)計(jì)磨具對(duì)發(fā)泡材料進(jìn)行磨削；步驟二 -.PU主體材料阻燃處理和干燥:將液體阻燃劑噴涂于磨削好的PU發(fā)泡材料上，然后烘干； 步驟三:復(fù)合層制備:將PET薄膜與石墨紙用導(dǎo)熱雙面膠復(fù)合；
步驟四:將復(fù)合層用無(wú)基體透明膠包覆在PU主體材料外部；
步驟五:包覆后分切為成品。
[0017]優(yōu)化的，步驟二中所述液體阻燃劑的組分及其重量含量為二氧化硅占5-40%、三氧化二鋁占5-30%、水占30-90%。
[0018]本發(fā)明提供的高導(dǎo)熱泡棉的應(yīng)用，采用所述高導(dǎo)熱泡棉制成的散熱片，其可以設(shè)置在發(fā)熱材料的上部、底部或側(cè)面，還可以將發(fā)熱材料穿過(guò)所述散熱片。
[0019]本發(fā)明中所述PET薄膜指聚對(duì)苯二甲酸類塑料薄膜。
[0020]除通用的將散熱片置于發(fā)熱材料的上部的方式外，如附圖4所示，本發(fā)明提供的高導(dǎo)熱泡棉制成的散熱片還可以應(yīng)用在發(fā)熱材料的側(cè)面，可見(jiàn)在發(fā)熱材料的上部和底部都沒(méi)有空間時(shí)，本發(fā)明可以貼合在發(fā)熱材料的側(cè)面，起到導(dǎo)熱的效果，優(yōu)化了電子器件的散熱系統(tǒng)、減小了器件體積、簡(jiǎn)化了制備工藝、大幅降低電子器件的整體制造成本。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于:通過(guò)采用發(fā)泡材料為基體，經(jīng)過(guò)磨削、阻燃、干燥處理達(dá)到預(yù)定的形狀，復(fù)合聚對(duì)苯二甲酸類塑料薄膜和石墨紙，制備出了高導(dǎo)熱泡棉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、導(dǎo)熱效果好、優(yōu)于導(dǎo)熱硅膠片，在應(yīng)用時(shí)還能夠優(yōu)化電子器件的散熱系統(tǒng)、減小器件體積、簡(jiǎn)化制備工藝、大幅降低電子器件的整體制造成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明提供的高導(dǎo)熱泡棉的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明提供的高導(dǎo)熱泡棉制成的散熱片應(yīng)用在發(fā)熱材料的上部的示意圖；
圖3為本發(fā)明提供的高導(dǎo)熱泡棉制成的散熱片應(yīng)用在發(fā)熱材料的底部的示意圖；
圖4為本發(fā)明提供的高導(dǎo)熱泡棉制成的散熱片應(yīng)用在發(fā)熱材料的側(cè)面的示意圖；
圖5為將發(fā)熱材料穿過(guò)本發(fā)明提供的高導(dǎo)熱泡棉制成的散熱片示意圖；
圖6為在發(fā)熱材料兩側(cè)均貼合本發(fā)明提供的高導(dǎo)熱泡棉制成的散熱片示意圖。
[0023]1、石墨紙；2、PET薄膜；3、PU主體材料；4、導(dǎo)熱雙面膠；5、發(fā)熱材料；6、散熱片。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例
[0025]本實(shí)施例所采取的技術(shù)方案是，一種高導(dǎo)熱泡棉，其包括I3U主體材料3和復(fù)合層，復(fù)合層設(shè)置于PU主體材料的外部；所述復(fù)合層包括PET薄膜2和石墨紙I。
[0026]其中，所述PET薄膜和石墨紙采用導(dǎo)熱雙面膠4復(fù)合。
[0027]其中，所述PET薄膜采用雙層薄膜。
[0028]其中，所述雙層PET薄膜的厚度分別為10-30微米和5_10微米。
[0029]其中，所述石墨紙采用天然石墨紙或人工合成石墨紙。
[0030]本實(shí)施例提供的高導(dǎo)熱泡棉的制備方法，包括以下步驟:
步驟一:PU主體材料磨削:按照所需產(chǎn)品的形狀和設(shè)計(jì)磨具對(duì)發(fā)泡材料進(jìn)行磨削； 步驟二 -.PU主體材料阻燃處理和干燥:將液體阻燃劑噴涂于磨削好的PU發(fā)泡材料上，然后烘干；
步驟三:復(fù)合層制備:將PET薄膜與石墨紙用導(dǎo)熱雙面膠復(fù)合；
步驟四:將復(fù)合層用無(wú)基體透明膠包覆在PU主體材料外部；
步驟五:包覆后分切為成品。
[0031]其中，步驟二中所述液體阻燃劑的組分及其重量含量為二氧化硅占5-40%、三氧化二鋁占 5-30%、水占 30-90%。
[0032]本實(shí)施例提供的高導(dǎo)熱泡棉的應(yīng)用，采用所述高導(dǎo)熱泡棉制成的散熱片6，其可以設(shè)置在發(fā)熱材料5的上部、底部或側(cè)面，還可以將發(fā)熱材料5穿過(guò)所述散熱片。
[0033]本實(shí)施例中所述PET薄膜指聚對(duì)苯二甲酸類塑料薄膜。
[0034]對(duì)比例I
本對(duì)比例采用導(dǎo)熱硅膠片。
[0035]對(duì)比例2
本對(duì)比例與實(shí)施例的區(qū)別在于:本對(duì)比例提供的導(dǎo)熱材料僅由PU主體組成。
[0036]對(duì)比例3
本對(duì)比例與實(shí)施例的區(qū)別在于:本對(duì)比例中的復(fù)合層僅由石墨紙構(gòu)成。
[0037]對(duì)比例4
本對(duì)比例與實(shí)施例的區(qū)別在于:本對(duì)比例中的復(fù)合層由石墨紙和石墨烯薄膜。
[0038]為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明提供的高導(dǎo)熱泡棉的導(dǎo)熱效果，本發(fā)明進(jìn)行了如下對(duì)比試驗(yàn):將實(shí)施例、對(duì)比例1-4提供的的導(dǎo)熱材料制成相同規(guī)格的散熱片，分別置于底板上，在散熱片上放置頂板，在頂板上放置IKg的秤砣，底板的溫度設(shè)定為150°C，測(cè)定采用不同的導(dǎo)熱材料時(shí)頂板的溫度從40 V升至80 V所需時(shí)間，并將實(shí)施例、對(duì)比例1-4的測(cè)試結(jié)果記錄在表1中。
[0039]表1
【權(quán)利要求】
1.一種高導(dǎo)熱泡棉，其特征在于:其包括PU主體材料和復(fù)合層，復(fù)合層設(shè)置于PU主體材料的外部；所述復(fù)合層包括PET薄膜和石墨紙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱泡棉，其特征在于:所述PET薄膜和石墨紙采用導(dǎo)熱雙面膠復(fù)合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高導(dǎo)熱泡棉，其特征在于:所述PET薄膜采用雙層薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高導(dǎo)熱泡棉，其特征在于:所述雙層PET薄膜的厚度分別為10-30微米和5-10微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高導(dǎo)熱泡棉，其特征在于:所述石墨紙采用天然石墨紙或人工合成石墨紙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的高導(dǎo)熱泡棉的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟一:PU主體材料磨削:按照所需產(chǎn)品的形狀和設(shè)計(jì)磨具對(duì)發(fā)泡材料進(jìn)行磨削； 步驟二 主體材料阻燃處理和干燥:將液體阻燃劑噴涂于磨削好的PU發(fā)泡材料上，然后烘干； 步驟三:復(fù)合層制備:將PET薄膜與石墨紙用導(dǎo)熱雙面膠復(fù)合； 步驟四:將復(fù)合層用無(wú)基體透明膠包覆在PU主體材料外部； 步驟五:包覆后分切為成品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高導(dǎo)熱泡棉的制備方法，其特征在于:步驟二中所述液體阻燃劑的組分及其重量含量為二氧化硅占5-40%、三氧化二鋁占5-30%、水占30-90%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的高導(dǎo)熱泡棉的應(yīng)用，其特征在于:采用所述高導(dǎo)熱泡棉制成的散熱片，其可以設(shè)置在發(fā)熱材料的上部、底部或側(cè)面，還可以將發(fā)熱材料穿過(guò)所述散熱片。
【文檔編號(hào)】H05K7/20GK103826425SQ201410083244
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】牟樂(lè)志 申請(qǐng)人:青島寶泰機(jī)電設(shè)備配套科技有限公司