[发明专利]一种易清理的导热相变垫片及其制备方法及其制备系统

说明书

技术领域

本发明涉及热界面材料技术领域，尤其涉及一种易清理的导热相变垫片及其制备方法及其制备系统。

背景技术

随着当代IT、通讯等领域电子信息技术的迅猛发展，电子产品的集成程度和组装密度不断提高，在提供了强大使用功能的同时，也导致了其功耗和发热量的急剧增大。若产品发热不能及时散发会使元器件升温，高温将会对元器件的稳定性、可靠性和寿命产生损害，因此，确保散热问题己经成为微电子产品系统组装的一个重要关注方面，对于集成程度和组装密度都较高的便携式电子产品(如笔记本电脑、平板电脑、手机等)，散热甚至成为了整个产品的技术瓶颈问题。

发热器件与散热器件之间直接连接时，接触面积越大其热传导效果越好。但是，由于器件表面粗糙度的限制，器件表面并非完全接触，因为在微观上，器件表面是凹凸不平的，因而其接触面间是有许多空隙和孔洞的。空隙和空洞之间时热阻较大的空气，导致了接触面间界面热阻大、传热效率低。本领域的解决方案是，在发热元件与散热元件之间引入热界面材料，用于填充接触面间的空隙和孔洞，提高导热性。目前市场上应用较多的热界面材料主要有，导热凝胶、导热垫片、导热脂和导热相变材料等，

其中，导热相变材料具有能够相变的特性，即：在室温下材料是固体，安装操作处理方便；而当器件工作时温度达到材料相变软化点时，材料将变软为脂状，能够轻易地贴合两个配合面，达到良好的表面浸润效果。这种完全填充界面气隙和器件与散热片间空隙的能力，使得相变材料界面热阻远优于导热凝胶或硅系导热垫片，并且获得类似于导热硅脂的低界面热阻的性能，同时其应用可靠性、使用寿命却远优于导热硅脂，性能十分优良。

相变材料在实际应用过程中具有很强的优势，但是却存在一定的问题。由于相变材料本身具有一定的自粘性，且软化后会完全浸润入器件表面，会导致发热元件与散热元件被牢牢的粘接为一体，如果需要拆卸元件则会非常困难，这就给产品返工及后续维修带来了极大的麻烦，给相关厂家带来了较多的困扰。

针对相变导热材料后期装配返工及产品维修困难的问题，目前行业内主要在应用端寻求解决方法，如改良装配返工及维修拆装工艺，即预热软化导热材料以降低器件之间的粘结力，再进行拆卸；该方法操作繁杂且需要额外的加热组件，时间和人工成本都较高。或者采用相变导热材料单面覆铝箔或石墨的方案来避免粘连，但该方案生产工艺复杂，且铝箔或石墨片表面不够光滑，其与器件的接触热阻也较大；且该方案对装配压力的要求也较高，装配压力不足会导致贴合不完全，使传热效率大大降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种易清理的导热相变垫片及其制备方法及其制备系统，解决现有相变导热材料后期装配返工及产品维修困难的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种易清理的导热相变垫片，包括由下至上排列的下保护层、导热相变材料层和离型层；所述离型层由离型剂均匀附着于所述导热相变材料层上表面而形成。

优选的，还包括离型防护层，离型防护层为具有粘性的膜层，离型防护层附着于所述离型层上表面。

优选的，离型剂为氟塑离型剂、硅系离型剂、聚合物树脂类脱模剂中的一种。

一种易清理的导热相变垫片的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：获得导热相变垫片半成品：导热相变垫片半成品包括下保护层和导热相变材料层，下保护层设置于所述导热相变材料层之上，所述导热相变材料层上表面呈裸露状态；

步骤2：在所述导热相变材料层上表面形成所述离型层；

步骤3：在所述离型层上表面覆盖所述离型防护层。

优选的，步骤2通过以下步骤实现：1)在导热相变材料层的上表面喷洒或涂覆离型剂溶液，形成离型剂溶液层；2)通过干燥工艺除去所述离型剂溶液层中的溶剂，获得所述离型层，干燥的温度为40～300℃，干燥的时间为5s～2h。

优选的，干燥的温度为80～200℃，干燥的时间为1～20min。

一种易清理的导热相变垫片的制备系统，包括导热相变垫片半成品制备装置、离型剂喷涂或涂覆装置、离型剂干燥装置和离型防护层铺设装置，步骤1中的导热相变垫片半成品通过导热相变垫片半成品制备装置制取；步骤2中的离型剂溶液通过离型剂喷涂或涂覆装置进行喷洒或涂覆；步骤2中导热相变材料层上表面离型剂溶液层中的溶剂通过离型剂干燥装置去除；步骤3中的离型防护层铺设通过离型防护层铺设装置铺设。

优选的，导热相变垫片半成品制备装置包括压延成型装置和上保护层去除装置，上保护层去除装置为收卷装置。