專利名稱：用于導(dǎo)熱的壓敏膠帶及加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)熱材料，尤其是涉及一種導(dǎo)熱效果好的用于導(dǎo)熱的壓敏膠帶。
背景技術(shù)：
在自然環(huán)境及各種人為應(yīng)用中，大量存在著熱量的傳遞現(xiàn)象，熱在物體中傳導(dǎo)的速度取決于物體的導(dǎo)熱系數(shù)，同樣條件下，導(dǎo)熱系數(shù)越高熱在物體中的熱傳導(dǎo)速度越快 ’導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下，Im厚的材料，兩側(cè)表面的溫差為I度(K/C )，在I秒內(nèi)，通過I平方米面積傳遞的熱量，單位為瓦/米 度。對(duì)于熱量傳遞速度有要求的場合，除了需要選擇適當(dāng)導(dǎo)熱系數(shù)的材料作為熱傳導(dǎo)介質(zhì)，而且需要解決熱從發(fā)熱物體到散熱物體中間一層或多層過渡接觸界面的熱傳導(dǎo)問題，對(duì)于絕大部分這類應(yīng)用來說在一定熱傳導(dǎo)功率及傳導(dǎo)面積下控制從發(fā)熱物體到散熱物體的絕對(duì)溫差及其穩(wěn)定性是評(píng)價(jià)導(dǎo)熱效果好壞的主要依據(jù)，其評(píng)價(jià)通過測量熱阻(單位瓦/平方米)，以及經(jīng)過指定老化時(shí)間后的熱阻變化率來進(jìn)行。

對(duì)于兩個(gè)宏觀上光滑的固體，實(shí)際上微觀上也是粗糙的，如果接觸界面由兩個(gè)固體的表面直接接觸構(gòu)成，則這些縫隙將被空氣填滿，空氣的導(dǎo)熱系數(shù)是O. 024ff/m. k左右，大約是普通塑料的1/10，導(dǎo)熱硅膠的1/20 1/100，即便是平均間隙在10 μ m，這層界面的熱阻也可以達(dá)到4. 2V /瓦·平方厘米；為了改善這個(gè)界面，最常用的方法就是在所接觸的固體表面涂覆導(dǎo)熱硅膠，使得其微觀粗糙度所造成的間隙為具有流動(dòng)性的導(dǎo)熱硅膠所填充，導(dǎo)熱硅膠的導(dǎo)熱系數(shù)大約在O. 5 2. 5W/m.k之間，相比空氣而言，其熱阻可以下降20 100倍，大大提高了界面的熱傳導(dǎo)能力，但是導(dǎo)熱硅膠使用久了之后會(huì)出現(xiàn)油膠分離或是干涸的現(xiàn)象，造成導(dǎo)熱能力大幅下降及污染的問題；另外一個(gè)改善方法是將接觸的兩個(gè)面用金屬焊接起來，該方法的熱傳導(dǎo)效果最高，但是局限在于不是所有的材料都可以焊接或是適于焊接，尤其在于有絕緣要求的場合，直接焊接是不可能滿足要求的；在最新的應(yīng)用里，還有方法是采取常溫是固態(tài)，略微受熱后可變?yōu)橐簯B(tài)的低熔點(diǎn)金屬，變?yōu)橐簯B(tài)的金屬可有效填滿間隙，并具備良好的熱傳導(dǎo)效果，缺點(diǎn)是液態(tài)金屬可能對(duì)于金屬部件構(gòu)成腐蝕，另外液態(tài)金屬由于流動(dòng)性易造成流失，以及非金屬材料不適用。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述缺點(diǎn)，本發(fā)明目的在于提供一種通導(dǎo)熱性能好的用于導(dǎo)熱的壓敏膠帶。本發(fā)明通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的，一種用于導(dǎo)熱的壓敏膠帶，包括一膠帶基層、涂覆在膠帶基層上下表面的二層硅系壓敏膠層以及二層復(fù)合在硅系壓敏膠層外表面的具有離型效果的上、下底面層。作為一種優(yōu)選方式，所述膠帶基層為厚度為12 μ m 100 μ m的聚酰亞胺薄膜或聚醚醚酮薄膜或鋁箔或銅箔。對(duì)于有絕緣要求的應(yīng)用可利用聚酰亞胺及類似材料如聚醚醚酮的高絕緣系數(shù)，在達(dá)成足夠絕緣強(qiáng)度時(shí)，可以采用相對(duì)較薄的材料，從而使得熱阻相對(duì)低，滿足實(shí)際應(yīng)用。對(duì)于無絕緣要求的應(yīng)用則可選用鋁箔或其他金屬箔類材料達(dá)成低熱阻效果O作為一種優(yōu)選方式，所述硅系壓敏膠層的厚度為10μ 50μπ 。作為一種優(yōu)選方式，所述硅系壓敏膠層的厚度為15μπι。本發(fā)明還公開了加工這種用于導(dǎo)熱的壓敏膠帶的方法，包括如下工藝步驟在膠帶基層雙面涂覆硅系壓敏膠層，并于兩側(cè)具有離型效果的上、下底面層。作為一種優(yōu)選方式，所述膠帶基層為厚度為12 μ m 100 μ m的聚酰亞胺薄膜或聚醚醚酮薄膜或鋁箔或銅箔。對(duì)于有絕緣要求的應(yīng)用可利用聚酰亞胺及類似材料如聚醚醚酮的高絕緣系數(shù)，在達(dá)成足夠絕緣強(qiáng)度時(shí)，可以采用相對(duì)較薄的材料，從而使得熱阻相對(duì)低，滿足實(shí)際應(yīng)用。對(duì)于無絕緣要求的應(yīng)用則可選用鋁箔或其他金屬箔類材料達(dá)成低熱阻效果O作為一種優(yōu)選方式，所述聚酰亞胺薄膜或聚醚醚酮薄膜內(nèi)添加有3% 30%質(zhì)量百分比的A1N(氮化鋁)、SiC(碳化硅)、Al2O3中的一種或任意多種的組合。作為一種優(yōu)選方式，所述硅系壓敏膠層內(nèi)添加有5% 40%質(zhì)量百分比的A1N、SiC、Al2O3中的一種顆?；蛉我舛喾N顆粒的組合。本發(fā)明利用硅系壓敏膠的半流動(dòng)特性，且其具備較低的表面能，可以浸潤各種材料的表面，完成對(duì)于接觸表面的充分浸潤提高界面導(dǎo)熱系數(shù)，同時(shí)因?yàn)椴灰子诹魇?，且適量的半流動(dòng)特性使得持續(xù)工作過程中的些許變化可自動(dòng)適應(yīng)，從而保證了接觸界面的穩(wěn)定性，由于采用了壓敏膠技術(shù)，所有的操作與組合均在常溫進(jìn)行，無需高溫高壓的條件，帶來應(yīng)用組裝的簡便性，且本發(fā)明采用了導(dǎo)熱增強(qiáng)的硅系壓敏膠，使得壓敏膠層的導(dǎo)熱系數(shù)提高了 3-5倍；本發(fā)明首先基于聚酰亞胺薄膜材料，其屬于柔性的薄膜材料，可在兩面涂覆硅系壓敏膠，兩邊的硅系壓敏膠完成穩(wěn)定的間隙填充功能并保證適當(dāng)?shù)膶?dǎo)熱系數(shù)，聚酰亞胺嚴(yán)格來說不算熱的良導(dǎo)體，但是由于其絕緣強(qiáng)度達(dá)200 300KV/mm，為普通柔性絕緣薄膜材料的10倍以上(10 20KV/mm)，在同樣的絕緣要求下，可以采用1/10以下的厚度滿足同樣的絕緣要求，在低厚度的情況下，聚酰亞胺具備了低的熱阻特性，從而滿足導(dǎo)熱的性能要求，且本發(fā)明采用了導(dǎo)熱增強(qiáng)的聚酰亞胺薄膜，提高了 3-5倍導(dǎo)熱能力；在基于聚酰亞胺的導(dǎo)熱壓敏膠材料中，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，其利用壓敏膠特性很方便地克服了界面的填充性穩(wěn)定性問題，對(duì)于各種材料有良好的適應(yīng)性，且操作方便，具備足夠的絕緣強(qiáng)度，熱阻性能控制在適當(dāng)范圍，尤其適用于并不限于電子領(lǐng)域?qū)τ趯?dǎo)熱絕緣同時(shí)有要求的場合，同時(shí)滿足導(dǎo)熱與絕緣的需求，且穩(wěn)定可靠，量產(chǎn)使用效率高；本發(fā)明其次基于鋁箔或銅箔材料，其柔軟性可方便在兩面涂覆硅系壓敏膠，兩邊的硅系壓敏膠完成穩(wěn)定的間隙填充功能并保證適當(dāng)?shù)膶?dǎo)熱系數(shù)，鋁箔或銅箔具備優(yōu)異的導(dǎo)熱性能，在基于鋁箔銅箔的導(dǎo)熱壓敏膠材料中，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，其利用壓敏膠特性很方便地克服了界面的填充性穩(wěn)定性問題，對(duì)于各種材料有良好的適應(yīng)性，且操作方便，此材料相對(duì)于有絕緣要求的材料來說具備更好的導(dǎo)熱性能。


圖1為本發(fā)明的層結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例并對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例一如圖1，在12 μ m的含AlN質(zhì)量百分比10%的聚酰亞胺薄膜3雙面涂覆15 μ m的娃系壓敏膠層2和4,并在娃系壓敏膠層2和4表面復(fù)合上、下面離型紙I和5 ;娃系壓敏膠中含有質(zhì)量百分比15%的SiC顆粒。實(shí)施例二如圖1，在12 μ m的含AIN、SiC和Al2O3質(zhì)量百分比10%的導(dǎo)熱增強(qiáng)聚酰亞胺薄膜3雙面涂覆15 μ m的硅系壓敏膠層2和4，并在硅系壓敏膠層2和4表面復(fù)合上、下面離型紙I和5 ;硅系壓敏膠中含有質(zhì)量百分比25%的Al2O3顆粒。實(shí)施例三如圖1，在25 μ m的鋁箔3上雙面涂覆15 μ m的硅系壓敏膠層2和4，并在硅系壓敏膠層2和4兩面復(fù)合具有離型效果的上、下底面層I和5 ;硅系壓敏膠中含有質(zhì)量百分比40%的AIN、SiC和Al2O3顆粒。實(shí)施例四如圖1，在25 μ m的銅箔3上雙面涂覆15 μ m的硅系壓敏膠層2和4，并在硅系壓敏膠層2和4兩面復(fù)合具有離型效果的上、下底面層I和5 ;硅系壓敏膠中含有質(zhì)量百分比10%的AlN顆粒。以上是對(duì)本發(fā)明用于導(dǎo)熱的壓敏膠帶及其加工方法進(jìn)行了闡述，用于幫助理解本發(fā)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，任何未背離本發(fā)明原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化 ，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于導(dǎo)熱的壓敏膠帶，其特征在于包括一膠帶基層、涂覆在膠帶基層上下表面的二層硅系壓敏膠層以及二層復(fù)合在硅系壓敏膠層外表面的具有離型效果的上、下底面層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于導(dǎo)熱的壓敏膠帶，其特征在于所述膠帶基層為厚度為12 μ m 100 μ m的聚酰亞胺薄膜或聚醚醚酮薄膜或鋁箔或銅箔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于導(dǎo)熱的壓敏膠帶，其特征在于所述硅系壓敏膠層的厚度為10 μ m 50 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于導(dǎo)熱的壓敏膠帶，其特征在于所述硅系壓敏膠層的厚度為15 μ m。
5.一種加工權(quán)利要求1所述的用于導(dǎo)熱的壓敏膠帶的方法，其特征在于包括如下工藝步驟在膠帶基層雙面涂覆硅系壓敏膠層，并于兩側(cè)具有離型效果的上、下底面層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述膠帶基層為厚度為12μ m 100 μ m的聚酰亞胺薄膜或聚醚醚酮薄膜或鋁箔或銅箔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述聚酰亞胺薄膜或聚醚醚酮薄膜內(nèi)添加有3% 30%質(zhì)量百分比的AIN、SiC, Al2O3中的一種或任意多種的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述硅系壓敏膠層內(nèi)添加有5% 40%質(zhì)量百分比的AIN、SiC、Al2O3中的一種顆粒或任意多種顆粒的組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及導(dǎo)熱材料，公開了一種用于導(dǎo)熱的壓敏膠帶，包括一膠帶基層、涂覆在膠帶基層上下表面的二層硅系壓敏膠層以及二層復(fù)合在硅系壓敏膠層外表面的具有離型效果的上、下底面層。本發(fā)明還公開了加工這種用于導(dǎo)熱的壓敏膠帶的方法，包括如下工藝步驟在膠帶基層雙面涂覆硅系壓敏膠層，并于兩側(cè)具有離型效果的上、下底面層。本發(fā)明的產(chǎn)品具有導(dǎo)熱性能好的優(yōu)點(diǎn)。膠帶基層選用相對(duì)較薄的聚酰亞胺及類似材料如聚醚醚酮的高絕緣系數(shù)對(duì)于有絕緣要求的應(yīng)用，在達(dá)成足夠絕緣強(qiáng)度時(shí)，可使得熱阻相對(duì)低，滿足實(shí)際應(yīng)用。膠帶基層選用鋁箔或其他金屬箔類材料達(dá)成低熱阻效果，滿足無絕緣要求的應(yīng)用。
文檔編號(hào)C09J7/02GK103031074SQ20111029330
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者黃偉 申請(qǐng)人:黃偉