[发明专利]一种导热硅橡胶垫片

说明书

技术领域

本发明涉及导热硅橡胶复合材料，尤其是一种用来作为导热垫片的导热硅橡胶复合材料，属新材料技术领域。

背景技术

近年来，拜电子科技大幅跃进所赐，信息数字化及网络化发展引发人类对电子产品效能与速度永无止境的渴望与需求。Intel主导的个人电脑芯片行业，芯片设计持续演进，纳米技术的世代更新，高密度布线，芯片线宽/间距的缩小，嘉惠了全世界笔记本电脑及桌上型电脑用户，不只满足了基本的CPU频率、内存容量、存取速度的需求、更在声光影音方面一再地令人惊艳。此外，企业用户的高阶服务器/工作站/网络通讯设备，在运算速度与稳定性方面不断提升。个人家庭用户方面，各种电子产品，例如智能型手机、液晶投影机、可携式投影机、液晶电视、电浆电视等五花八门，日新月异的可携式多媒体装置、数字影音装置以及个人数字助理等的显著需求，也使得内建多功能，轻便型，高效能电子工IC元件的技术需求越来越重要。

热一直是电子元件和集成电路如影随形且无法避免的问题，也是影响电子元件或系统可靠性与稳定性的重要因素，不容等闲视之。根据“10℃理论”，当电子元件每升高10℃，其寿命则相对减少一半，可见温度对电子产品的重要性。根据统计，由热所产生的损坏，占电子元件故障因素的一半以上。温度过高除了会造成半导体元件损毁，也会造成电子元件可靠性降低及运作性能下降。特别是近年来3C产品不断朝高性能化、高速度化和轻薄短小化的趋势发展，电子产品的散热问题更成为相关产品的技术瓶颈与不可或缺的一环，这也是为何热管理(Thermal Management)技术日益受到重视的原因。对于热问题的解决，必须寻求封装层级、印刷电路板层级以及系统层级的整体解决方案。

此处所讨论的导热硅橡胶复合材料，特指适用于封装层级的导热硅橡胶垫片，应用位置介于发热元件与金属散热器之间。良好的导热界面材料必须可以吸收由发热源产生的热量，而不显著增加本身温度，且能快速地将所吸收的热量再传递给金属散热器。

现有技术由于采用的方法及成份上的差异，一般存在不够柔软、易出油、可压缩/可回弹/可重工性不够、缺乏自勃性。因此，若能开发出导热硅橡胶垫片，具有可压缩/可回弹/可重工(维修后，仍可重复使用)的特质，将可以确保客户以及终端电子产品用户在这方面的便利性与权益。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述不足，提供一种垫片形式的导热硅橡胶复合材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种导热硅橡胶复合材料，包含：硅橡胶；具多个分散颗粒，分布于该硅橡胶之中的导热填料；以及一偶合介质，该偶合介质分子具一亲水端与一亲油端，其中该亲水端与该多个分散颗粒表面结合，使该多个分散颗粒表面因该亲油端而具亲油性。

该偶合介质为一硅烷偶合剂的水解物。

该导热填料的含量占该导热硅橡胶复合材料的重量百分比为70％至95％。

该导热填料为陶瓷填料、金属氧化物、金属氮化物或碳化物。

该金属氧化物是选自由氧化铝、氧化锌、氧化镁、氧化铍、氧化铁所构成的群组；该金属氮化物是选自由氮化硼、氮化铝所构成的群组；且该碳化物是选自由碳化硅、碳黑所构成的群组。

该多个分散颗粒的形状是选自由破碎型、球型、类球型、扁平型、圆饼型、鳞片状所构成的群组。

该导热填料包括第一导热填料及第二导热填料。

该第一导热填料与该第二导热填料为不同种类的导热填料。

该第一导热填料与该第二导热填料的平均粒径的比值介于10∶1至100∶1之间。

该硅橡胶为一有机基硅氧烷聚合物。

该有机基硅氧烷聚合物中含有未交联的乙烯基。

该未交联的乙烯基在该导热硅橡胶复合材料中的含量，足以使该导热硅橡胶复合材料呈现具有自勃性的凝胶态。

所述导热硅橡胶复合材料，还包含一结构补强材料，其中该结构补强材料为玻璃纤维布、石墨片或金属箔，其中该金属箔为铜箔或铝箔。

本发明的高导热界面材料，专指导热硅橡胶垫片形式的平面片材。产品特性包括高热传导系数(可达5w/mK)、难燃、柔软、自勃性、易压缩、易回弹、可重工、低出油率，长期使用不会硬化。主要应用场所为各种发热体(主要是芯片)与铝铜底座等金属散热器之间，作为一种重要的导热机构件。