[发明专利]绝缘导热组合物与电子装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及导热材料，且特别是涉及绝缘导热组合物及其应用。

【背景技术】

近年来，随着科技与资讯的日新月异，电子产品的制造技术亦日渐进步。电子产品除了追求轻、薄、短、小的特性外，更朝着优越的性能迈进。

以电脑为例，随着半导体技术的进步，电脑内的集成电路(integrate circuit)的体积亦逐渐缩小。为了使集成电路能处理更多的资料，就相同体积的集成电路而言，现今的集成电路已可容纳比以往集成电路多数倍以上的电子元件。当集成电路内的电子元件数量越来越多时，电子元件运算时所产生的热能亦越来越大。

以电脑里的主机板上的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)为例，中央处理器在高满载的工作量的状态下，中央处理器所散发出来的热度足以烧毁中央处理器本身。因此，若不能有效移除因操作电子元件所产生的废热，将会使电子元件温度提高而降低运作效率，甚至损伤电子元件。

因此，通常会使电子元件连接一散热装置，以使电子元件产生的热传导至散热装置，再经由热对流或热辐射等方式散热。然而，电子元件与散热装置的表面皆非平坦光滑的表面，故两者无法紧密贴合，而必然存在有缝隙。由于空气的导热性不良，因此，电子元件与散热装置之间的缝隙会大幅降低热传导效率。

【发明内容】

本发明一实施例提供一种绝缘导热组合物，包括5～80重量份的树脂；20～95重量份的导热绝缘粉体；以及0.0001～2重量份的石墨烯。

本发明另一实施例提供一种电子装置，包括发热元件；散热元件；配置于发热元件与散热元件之间的绝缘导热层，绝缘导热层的材质包括：5～80重量份的树脂；20～95重量份的导热绝缘粉体；以及0.0001～2重量份的石墨烯。

【附图说明】

图1绘示本发明一实施例的电子装置的示意图。

【主要附图标记说明】

100～电子装置；

110～发热元件；

120～散热元件；

130～绝缘导热层。

【具体实施方式】

以下以实施例并配合附图详细说明本发明，应了解的是以下的叙述提供许多不同的实施例或例子，用以实施本发明的不同方案。以下所述特定的元件及排列方式仅用以举例说明，而非用以限定本发明。在附图中，实施例的形状或是厚度仅用以说明，并非用以限定本发明。此外，图中未绘示或描述的元件，可为本技术领域技术人员所知的形式。

本发明的绝缘导热组合物包括石墨烯、树脂与导热绝缘粉体，其中由于石墨烯的导热性质良好，因此，可有效提升绝缘导热组合物的热传导值，但同时仍维持其相当程度的绝缘性质。此外，当本发明与现有的绝缘导热组合物的热传导值相同时，本发明的绝缘导热组合物中的导热绝缘粉体的使用量较低，故可具有较低的粘性与较佳的成型性。

本实施例的绝缘导热组合物包括5～80重量份的树脂、20～95重量份的导热绝缘粉体以及0.0001～2重量份的石墨烯。在一实施例中，绝缘导热组合物中具有0.01～1重量份的石墨烯，石墨烯的厚度例如约为0.2纳米至50纳米，石墨烯的长度(或宽度)则可为纳米尺度至微米尺度。在本实施例中，绝缘导热组合物的体积电阻系数大于10¹²欧姆-厘米。

值得注意的是，由于石墨烯为二维结构，因此，石墨烯具有极高的热传导值。本实施例通过添加少量的石墨烯，以使热能大部分在导热性较佳的导热绝缘粉体与石墨烯中传递，而大幅缩短热能在树脂中的传导路径，进而大幅提升热传导值。然而，添加过多石墨烯会使得绝缘导热组合物的绝缘特性下降，变成半导体甚至是导体，因此，石墨烯的添加量应在一适当的范围内，例如但不限于前文所述石墨烯的添加范围，尤其可使绝缘导热组合物的体积电阻系数大于10¹²欧姆-厘米为佳。

导热绝缘粉体可增加绝缘导热组合物的热传导率，导热绝缘粉体的材质例如为金属氧化物、陶瓷、钻石、木炭、或前述的组合。具体而言，导热绝缘粉体的材质包括氮化硼、氧化铝、氮化铝、氮化镁、氧化锌、碳化硅、氧化铍、钻石、碳化钨、或前述的组合。举例来说，本实施例的导热绝缘粉体可采用二种以上不同粒径和/或不同组成的粉体，以提高填充比并提高绝缘导热组合物的导热效率，但仍需维持其相当程度的绝缘性质。