專利名稱：導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物及使用該組合物的電子元件組合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于發(fā)熱電子元件散熱的導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物及使用該組合物的電子元件組合。
背景技術(shù)：
隨著計算機產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，發(fā)熱電子元件所釋放出的熱量愈來愈多，為使該等發(fā)熱電子元件在適當(dāng)?shù)臏囟认抡＿\作，一般于該等發(fā)熱電子元件上貼設(shè)一散熱器，以協(xié)助發(fā)熱電子元件散熱，確保發(fā)熱電子元件穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。
然而，一般的散熱器與發(fā)熱電子元件的表面皆不平整，導(dǎo)致二者相互貼合時存在空氣間隙，而空氣的導(dǎo)熱系數(shù)很低，一般約為0.025W/(m·℃)左右，嚴重影響整體的散熱效果。為此，一般在散熱器與發(fā)熱電子元件之間涂布散熱膏等熱界面材料，以填補散熱器與發(fā)熱電子元件之間的空氣間隙，增大接觸面積，減小界面熱阻，從而提升散熱效果，保證發(fā)熱電子元件在適當(dāng)?shù)臏囟认抡＿\作。
現(xiàn)有的散熱膏一般以硅油(Silicon oil)或油酸季戊四醇酯(Pentaerythritololeate)作為基油與金屬或金屬氧化物粉末等高導(dǎo)熱性無機填料混合而成，通過其中的高導(dǎo)熱性無機填料提高整體的導(dǎo)熱性。然而，該種散熱膏在長期使用時會因基油受熱而產(chǎn)生溢油現(xiàn)象，難以直接適用于散熱器與發(fā)熱電子元件之間。

發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種可減少溢油現(xiàn)象的導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物(HeatConductive Silicone Grease Composition)及使用該導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物的電子元件組合。
該導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物包含以下組份A～B組份A100重量份的分子中含有直接鍵接于硅原子的羥基的有機聚硅氧烷(hydroxyl group-containing organopolysiloxane)；組份B100～2,000重量份的高導(dǎo)熱性無機填料。
一種電子元件組合，包括一電子元件、一用于該電子元件散熱的散熱器及夾設(shè)于該電子元件與該散熱器之間的涂層，該涂層是由上述的導(dǎo)熱硅氧烷組合物制成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物通過組份A分子中的羥基與組份B反應(yīng)，生成化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)，使組份A不易與組份B分離，提高了整體結(jié)構(gòu)的可靠性，具有使用狀態(tài)穩(wěn)定，無溢油的優(yōu)點。
具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
本發(fā)明導(dǎo)熱硅氧烷組合物含有組份A含羥基的有機聚硅氧烷，組份B高導(dǎo)熱性無機填充物。
屬于本發(fā)明組份A的含羥基的有機聚硅氧烷可以為直鏈或支化結(jié)構(gòu)，其分子中含有直接鍵接于硅原子的羥基。該含羥基的有機聚硅氧烷可以是一種物質(zhì)，也可以是由兩種或多種不同粘度的含羥基的有機聚硅氧烷的同系物組成。該含羥基的有機聚硅氧烷分子中與硅原子鍵接的其它側(cè)基可以是烷基如甲基、乙基、丙基、丁基等，也可以是芳烴基或苯基。為使本發(fā)明組合物具有適當(dāng)?shù)臐舛群头稚⑿?，該組份A的含羥基的有機聚硅氧烷在25℃時的粘度的優(yōu)選范圍為100～100,000mm2/s。該組份A優(yōu)選的實施例可用以下分子式表示 其中，重復(fù)單元數(shù)n的較佳取值范圍為5～10。該組份A的用量為100重量份。
屬于本發(fā)明組份B的填充物為高導(dǎo)熱性無機填料，該組份B選自鋁粉、氧化鋅粉末、氮化鋁粉末、氮化硼粉末等；也可以為兩種或兩種以上填充物的混合物，例如鋁粉與氧化鋅粉末的混合物。該組份B的平均粒徑將直接影響本發(fā)明導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物的粘度，該組份B的平均粒徑的優(yōu)選范圍為0.1～10μm。優(yōu)選的實施例是平均粒徑為0.1～10μm的金屬性鋁粉、平均粒徑為0.1～10μm的氧化鋅粉末或平均粒徑為0.1～10μm的鋁粉與平均粒徑為0.1～5μm的氧化鋅粉末的混合物。該組份B的用量為100～2,000重量份，以使本發(fā)明導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物具有適當(dāng)?shù)膶?dǎo)熱性和粘度。該組份B可與組份A分子中的羥基發(fā)生反應(yīng)，生成化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)，使組份A不易與組份B分離。
本發(fā)明導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物可在室溫下將組份A與組份B進行共混或捏合來制備。一種較佳的共混制程為將組份A與組份B按一定比例在室溫下共混，攪拌均勻，即制成本發(fā)明導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物。
使用本發(fā)明導(dǎo)熱性硅氧烷組合物時，先將其平涂于發(fā)熱電子元件表面，涂層的厚度在10～100μm范圍內(nèi)為佳，接著將散熱器緊貼于其表面，使導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物完全填充發(fā)熱電子元件表面與散熱器表面之間之間隙，起到導(dǎo)熱和增大接觸面積的作用。
在使用本發(fā)明導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物的過程中，隨著發(fā)熱電子元件的溫度上升，組份A與組份B的反應(yīng)程度隨之升高，使得組份A與組份B緊密結(jié)合，不易分離，從而提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減少溢油現(xiàn)象，有利于本發(fā)明導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物長期穩(wěn)定的使用。反應(yīng)中生成的少量水分子不會影響本發(fā)明導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物的使用性能。
實施例下面結(jié)合實施例更詳細地描述本發(fā)明，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不應(yīng)被認為受限于這些實施例。
組份A用以下分子式表示的含羥基的有機聚硅氧烷 組份B平均粒徑為2μm的鋁粉。
先將組份A和組份B按表1所示的共混比例在室溫下攪拌混合均勻，制成本發(fā)明導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物。接著，根據(jù)界面熱阻量測標(biāo)準(zhǔn)ASTM D-5470，將該導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物夾入兩塊標(biāo)準(zhǔn)銅塊之間，測量其界面熱阻。同時，讓該導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物在25℃的溫度下受壓30天，觀察該含羥基的導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物是否有溢油現(xiàn)象。
按照表1所示的物質(zhì)和比例在同等制備條件下作三組對比試驗，所有測量結(jié)果均由表1給出。
表1
由表1可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物具有良好的熱阻及熱穩(wěn)定性，使用過程中無溢油現(xiàn)象發(fā)生，有效地保證了發(fā)熱電子元件的穩(wěn)定運作。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物，其特征在于含有以下組份A～B組份A100重量份的分子中含有直接鍵接于硅原子的羥基的有機聚硅氧烷；組份B100～2,000重量份的平均粒徑為0.1～10μm的高導(dǎo)熱性無機填料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物，其特征在于該組份A在25℃時的粘度為100～100,000mm2/s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物，其特征在于該組份A的分子式為 重復(fù)單元數(shù)n的取值范圍為5～10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物，其特征在于該組份B的高導(dǎo)熱性無機填料選自平均粒徑為0.1～10μm的鋁粉，平均粒徑為0.1～10μm的氧化鋅粉末，或平均粒徑為0.1～10μm的鋁粉與平均粒徑為0.1～5μm的氧化鋅粉末的混合物。
5.一種電子元件組合，包括一電子元件、一用于電子元件散熱的散熱器及一夾設(shè)于電子元件與散熱器之間的涂層，其特征在于該涂層是由根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子元件組合，其特征在于該涂層的厚度為10～100μm。
全文摘要
一種導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物及使用該組合物的電子元件組合，該導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物包含組份A在分子中含有羥基的有機聚硅氧烷，組份B高導(dǎo)熱性無機填料。本發(fā)明導(dǎo)熱聚硅氧烷組合物具有使用狀態(tài)穩(wěn)定，無溢油的優(yōu)點。
文檔編號H05K7/20GK101050356SQ20061006018
公開日2007年10月10日 申請日期2006年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月5日
發(fā)明者鄭景太, 鄭年添 申請人:富準(zhǔn)精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻準(zhǔn)精密工業(yè)股份有限公司