[实用新型]一种复合金属导热层的大厚度导热界面材料

说明书

技术领域

本发明涉及导热材料领域。尤其是一种应用在电子产品和通讯设备中的一种新型大厚度导热垫。

背景技术

导热界面材料也称为导热材料是一种普遍用于IC封装和电子散热的材料，主要用于填补两种硬质材料接触时产生的微空隙和凸凹不平的表面，减小热阻，提高器件的散热性能。随着当代电子技术迅速的发展，电子元器件的集成程度和组装密度不断提高，在提供了强大的使用功能的同时，也导致了其工作功耗和发热量的急剧增大。高温将会对电子元器件的稳定性、可靠性和寿命产生有害的影响，譬如过高的温度会危及半导体的结点，损伤电路的连接界面，增加导体的阻值和造成机械应力损伤。热界面(接触面)材料在热管理中起到了十分关键的作用。在微电子材料表面和散热器之间存在极细微的凹凸不平的空隙，如果将他们直接安装在一起，它们间的实际接触面积只有散热器底座面积的10%，其余均为空气间隙。因为空气热导率只有0.025W/(m.K)，是热的不良导体，将导致电子元件与散热器间的接触热阻非常大，严重阻碍了热量的传导，最终造成散热器的效能低下。使用具有高导热性的热界面材料填充满这些间隙，排除其中的空气，在电子元件和散热器间建立有效的热传导通道，可以大幅度降低接触热阻，使散热器的作用得到充分地发挥，并保证电子器件可以在适宜的温度范围内工作，保证电子器件性能的正常发挥。导热脂是最早的一种热界面材料，也就是常见的导热硅胶，曾经被广泛使用。但因其操作使用难度大、长期使用易失效等缺点，己经逐步让位于其它新型的热界面材料，主要有如下3大类:(l)砧结固化导热胶(2)相变材料(3)导热弹性体材料。其中应用最为广泛的就是导热垫，主要是因为这种材料不但本身具有良好的导热性，同时具有较好的弹性，相对于其他材料而言，更加易于加工成型，并且这种导热垫使用安装非常方便。但是这种导热垫在制作超过3毫米的大厚度时，不但由于用料厚度的增加，使其成本大幅上升，其成品率也随着厚度的增加开始大幅下降。因此导致了大厚度的导热垫的价格迅速攀升。上述的技术问题，长期困扰在本行业中，但至今没有出现有效的解决方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种厚度在2毫米及2毫米以上的新型导热垫，该导热垫具有加工简单、成品率高、成本大幅降低的优点，同时可以明显提高导热性能。

本发明的技术方案是这样实现的： 一种复合金属导热层的大厚度导热界面材料，其特征在于：所述的导热界面材料由两层导热垫和一金属层构成，所述的导热垫和金属层的厚度至少为0.5毫米，且总厚度大于2毫米，所述的金属层上下两个表面分别贴合有导热垫，所述的金属层为铝板或者铜板构成。

所述的金属层为光洁表面。

所述的导热垫表面贴覆有保护膜。

本发明的有益效果在于：本实用新型通过采用在两层导热垫中间设置金属板的结构，分别在以下几个方面获得了显著的技术优势。其一，使生产成本得到了显著的下降。首先通过采用多层结构的导热界面材料，由于铝板的价格明显低于导热垫，因此节省了大量昂贵的导热垫材料，使导热界面材料成本得到了显著降低。其二，由于复合结构的使用，使导热界面材料使用的导热垫为较薄的普通导热垫，将生产难度高用料量大且成品率低的大厚度导热界面材料，巧妙的转变为使用普通导热垫，因此使生产的工艺成本显著下降。其三，与传统导热界面材料相比导热率得到了大幅度的提升。普通常用的导热垫的导热率只有1.2瓦最高不超过5瓦，而铝的导热率为200瓦，铜更是高达300瓦，因此采用多层结构的导热界面材料，由原来的全部导热垫结构改变成低厚度导热垫加金属层结构，因此使导热率得到了大幅度的提高。例如：原来的1.2瓦导热垫，改用本实用新型结构之后其导热率达到2瓦以上，提高幅度接近70%。其四，与传统导热界面材料相比显著提高其安装性能。传统导热垫由于材质非常柔软，因此安装的时候容易出现皱褶气泡等现象，这种现象尤其面积较大的导热垫中更加严重，这种问题不但增加安装难度，严重是甚至导致设备故障。而本实用新型中的导热界面材料由于中部金属层的支撑作用，在进行导热界面材料安装的时候，依然保持平整，因此大幅降低了导热界面材料的安装性能。

本实用新型获得的技术效果如以下实验测试报告：

总之本实用新型通过上述的一系列技术改进，提供了一种低成本、高导热率、且方便安装的一种新型导热界面材料。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。