[发明专利]一种一体化自密封液态金属导热垫片的制备方法及其应用

说明书

本申请涉及导热垫片领域，具体公开了一种一体化自密封液态金属导热垫片的制备方法及其应用，其工艺步骤包括：(1)原料准备；(2)电镀；(3)烘干；(4)浸润；(5)封胶。本发明通过设置泡沫密度为0.03‑0.10g/cm³的聚氨酯海绵，不仅提升了导热垫片的导热系数，使其易于加工，还显著提高了导热垫片的柔性，除此之外，将电镀后的海绵基体浸没于氯化铜溶液中，进一步提升了导热垫片的导热性能，密封胶的厚度为1.6‑1.7mm，干燥时间为30min，不仅改善了产品的韧性，提高了力学性能和弹性，还延长了产品的使用寿命，使用该方法制备的导热垫片成本低，工艺简单。

技术领域

本发明涉及导热垫片领域，分类号为H05K7/20，更具体地，本发明涉及一种一体化自密封液态金属导热垫片的制备方法及其应用。

背景技术

随着科技的不断发展，电子产品逐渐朝着轻量化、高集成化的方向发展，但同时电子设备的发热量也逐步上升，如果多余的热量不及时传导出去，会损坏电子器件使其寿命降低。目前，一般使用热界面材料将电子器件的热量及时传导出去，热界面材料包括填料，一般的填料主要是传统硅油，但其热导率远远不够，且传统硅油界面材料容易有溢出的危险，为了解决上述的问题，液态金属逐渐走进了人们的视野，使用液态金属热界面材料，其热导率远优于传统硅油界面材料，性能优势明显，但也伴随了一些问题，液态金属容易漏出进而导致电路短路，所以需要使用胶圈，密封胶等方法进行密封，但是目前的方法容易导致垫片和密封胶之间的边界厚度不一致，造成空腔溢出等危险状况，急需一种新的制备方法来解决上述问题。

专利CN202111418369.0的专利公开了一种自粘型石墨烯导热垫片及其制备方法，其包括粘接层，导热层，导热层包括多次依次堆叠的石墨烯膜，粘接层附着于导热层表面且具有粘性，能够与电子器件粘接，具有优良的导热性能和力学性能，但没解决使用寿命长的问题。

专利CN201610440610.2的专利公开了一种无硅型导热垫片及其制备方法，其包括第一原材料和第二原材料，该制备方法操作简单，生产效率高，导热性能好等优点，但没解决力学性能和使用寿命等问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的第一个方面提供了一种一体化自密封液态金属导热垫片的制备方法，包括下述工艺步骤：

(1)原料准备；将海绵裁剪后制成海绵基体，将海绵基体放入去离子水中超声清洗10min，用稀盐酸活化10min，最后再用去离子水清洗后放入烘箱中烘干，烘箱温度为60-70℃，烘干时间为5min。

(2)电镀；将海绵基体放入配置好的电镀液中进行电沉积，温度为40-50℃，电流密度为2.5A/dm²。

(3)烘干；将上述电镀后的海绵基体浸没于浓度为2g/L的10mL氯化铜溶液中10min，之后用无水乙醇清洗10min后，烘干制成电镀海绵，烘干温度为50℃，时间为5-6min。

(4)浸润；将上述烘干后的电镀海绵浸没于5mL液态金属中，用振动器处理电镀海绵，制成液态金属导热垫片。

(5)封胶；在上述液态金属导热垫片的四周涂覆上密封胶，25℃下干燥30min。

进一步优选的，所述液态金属为镓铟锡合金，镓铟锡三者元素的质量比为68.5：21.5：10。

优选的，所述步骤(1)中的海绵为聚氨酯海绵和/或聚二甲基硅氧烷海绵。

进一步优选的，所述海绵为聚氨酯海绵。

优选的，所述步骤(1)中的海绵的厚度为0.2-0.3mm，所述海绵基体长4-5cm，宽3-4cm。

进一步优选的，所述海绵的厚度为0.2mm，海绵基体长4cm，宽3cm。

优选的，所述海绵的泡沫密度为0.02-0.18g/cm³。