[发明专利]一种加成型导热硅凝胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种加成型导热硅凝胶的制备方法，属于电子封装技术领域。本发明将催化剂与α,ω‑羟基聚（二甲基‑甲基乙烯基）硅氧烷按质量比1：80～1：120搅拌混合，得1号混合浆料；按重量份数计，将80～100份α,ω‑羟基聚（二甲基‑甲基乙烯基）硅氧烷，5～8份交联剂，8～10份扩链剂，5～8份乙炔基环己醇搅拌混合，得2号混合浆料；按重量份数计，依次取40～50份1号混合浆料，40～50份2号混合浆料，8～10份棉籽油，8～10份氢氧化钠溶液，将1号混合浆料，2号混合浆料，棉籽油加热搅拌，随后加入氢氧化钠溶液，加热搅拌，真空脱泡干燥，即得加成型导热硅凝胶。本发明提供的加成型导热硅凝胶具有优异的导热性能。

技术领域

本发明公开了一种加成型导热硅凝胶的制备方法，属于电子封装技术领域。

背景技术

随着技术的发展，电子元器件、电器功率电路模块、大规模集成电路等领域进一步实现了高性能、高可靠性和小型化，工作效率不断提高，因此各个元器件在工作时产生的热量也急剧增加。电子行业的“10℃法则”表明，电子元器件的工作温度每升高10℃，其使用寿命会减少一半，可靠性降低一半，且随着工作温度的升高，其工作寿命的减少速度还会递增。因此，将热量迅速散发出去已成为设备安全稳定运行的关键因素之一。加成型导热硅橡胶因其硫化过程无副产物，且具有优异的耐热性、耐候性、耐油性、耐寒性、电绝缘性等优点，作为导热材料广泛应用于各个领域。导热硅橡胶是通过向硅橡胶中填充导热填料制成，导热填料种类对材料导热性能影响很大。Al₂O₃因价格便宜、填充量大，且对体系黏度影响相对较小，是目前常用的导热填料。W．Y．Zhou等人发现使用不同粒径的Al₂O₃复配能改善材料的导热性能。N．Meguriya等人采用Al₂O₃填充硅橡胶制备复合材料用于电子元器件的导热层，热导率可达2.72W/(m·K)。W．Yu等人研究了两种粒径Al₂O₃复配填充硅橡胶对导热性能的影响，制得了热导率最高为2.21W/(m·K)的材料。牟秋红等人发现经表面改性的Al₂O₃作填料时，导热硅橡胶的导热性能明显提高。但导热硅橡胶也存在不可忽视的缺点，即热源界面与散热界面之间的接触并不完全。从微观上看，材料表面不是绝对平整，而是粗糙不平的。热源界面和散热界面之间会存在很多凹凸不平的空隙，这些空隙被热导率仅为0.023W/(m·K)的空气占据，会降低导热效果。若采用比硅橡胶更为柔软的导热材料用于填补界面间的空隙，可进一步降低热阻，提高散热效率。目前传统导热硅凝胶还存在导热性能不佳的问题，因此还需对其进行研究。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统导热硅凝胶导热性能不佳的问题，提供了一种加成型导热硅凝胶的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）将纳米碳化硅与硅烷偶联剂按质量比1：30～1：50搅拌混合，浸泡，过滤，干燥，得预处理纳米碳化硅；

（2）将预处理纳米碳化硅与改性海藻酸钠液按质量比1：30～1：50加热搅拌混合，过滤，干燥，得改性纳米碳化硅；

（3）将催化剂与α,ω-羟基聚（二甲基-甲基乙烯基）硅氧烷按质量比1：80～1：120搅拌混合，得1号混合浆料；

（4）按重量份数计，将80～100份α,ω-羟基聚（二甲基-甲基乙烯基）硅氧烷，5～8份交联剂，8～10份扩链剂，5～8份乙炔基环己醇搅拌混合，得2号混合浆料；

（5）按重量份数计，依次取40～50份1号混合浆料，40～50份2号混合浆料，40～50份改性纳米碳化硅，8～10份棉籽油，8～10份氢氧化钠溶液，将1号混合浆料，2号混合浆料，改性纳米碳化硅，棉籽油加热搅拌，随后加入氢氧化钠溶液，加热搅拌，真空脱泡干燥，即得加成型导热硅凝胶。