一種超薄型導熱膠帶的製作方法
2023-04-27 13:04:51 1
一種超薄型導熱膠帶的製作方法
【專利摘要】本發明提出了一種超薄型導熱膠帶，所述膠帶為具有基材或者無基材的單面膠帶或雙面膠帶；當所述膠帶為無基材的膠帶時，所述膠帶由厚度為0.5-2μm的導熱膠構成；當所述膠帶為具有基材的膠帶時，所述膠帶由厚度為1-5μm基材和單面或雙面總厚度為0.5-2μm的導熱膠構成，所述導熱膠由高分子聚合物中添加納米陶瓷導熱填料、納米金屬導熱填料以及碳納米管或石墨烯製成。本發明的超薄型導熱膠帶由於採用了上述導熱膠，其可以製作薄至0.5μm的厚度且具有20?W/(m·k)以上的導熱係數，並且該厚度下的導熱膠帶可以具備相對現有的導熱膠帶更大的力學強度，具備更好的機械性能。
【專利說明】一種超薄型導熱膠帶
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於散熱器件的具有導熱功能的超薄型導熱膠帶，所述導熱膠帶可以是雙面膠帶或單面膠帶。
【背景技術】
[0002]目前手機等電子設備的散熱主要採用在需要散熱的元器件上粘貼散熱器件的方式，這些散熱器件通常為石墨、銅碳體等散熱片材或其它類型的片狀散熱器件，用於滿足超薄型電子設備的流行趨勢需要。
[0003]雖然如今的這些散熱器件在導熱性能上已經頗為可觀，然而這些散熱器件仍然需要通過粘結膠水或膠帶(雙面膠帶或單面膠帶)等方式與需要散熱的元器件連接，因此現有的粘結膠水或膠帶的導熱性能逐漸成為了散熱性能提高的瓶頸。
[0004]隨著電子設備超薄化趨勢的流行，採用塗抹具備導熱功能的膠水的方式粘貼散熱器件，存在膠水塗抹不均勻，難以標準化的缺陷，而且由於電子設備內部空間越來越狹小，現實中已經很難如此操作了。另一方面，採用導熱膠帶粘貼散熱器件能夠很好的解決膠水的缺陷，但是現有的導熱膠帶要麼導熱係數小，難以滿足散熱的需要；要麼就是很難做得很薄，主要由於為了提高膠帶導熱係數，需要添加大量填料，而導熱膠帶做薄的話會大量填料會導致強度很低，導致操作困難且粘結力很差，無法將散熱器件牢固的粘接到需要散熱的元器件上，而一旦將導熱膠帶做厚，導熱膠帶在厚度方向的導熱係數又會急劇降低，並且也難以滿足電子設備超薄化的需要。
[0005]導熱膠的另一種用法是將其直接噴塗到需要散熱的元器件上，但是其同樣存在噴塗厚度太大，導熱係數小的缺點。因為可用於噴塗的導熱膠通常較稀，其中的導熱填料含量相對較低，導致其只能通過增加噴塗厚度的方式提高導熱係數；或者通過在導熱膠帶中添加各種填料提高導熱係數，由此更加提高了粘度，其結果是填料太多使膠水混合物成粉末狀，膠水混合物的粘性喪失，沒有辦法用來做超薄、導熱係數較高、力學性能又好的導熱膠帶。
【發明內容】
[0006]本發明要解決的技術問題是提供一種超薄型導熱膠帶，以減少或避免前面所提到的問題。
[0007]為解決上述技術問題，一種超薄型導熱膠帶，所述膠帶為具有基材或者無基材的單面膠帶或雙面膠帶；當所述膠帶為無基材的膠帶時，所述膠帶由厚度為0.5-2 μ m的導熱膠構成；當所述膠帶為具有基材的膠帶時，所述膠帶由厚度為1-5 μ m基材和單面或雙面總厚度為0.5_2μπι的導熱膠構成，所述導熱膠由高分子聚合物中添加納米陶瓷導熱填料、納米金屬導熱填料以及碳納米管或石墨烯製成。
[0008]優選地，所述導熱膠由如下重量份的原料製成:高分子聚合物，35-45重量份；納米陶瓷導熱填料，5-10重量份；納米金屬導熱填料，5-10重量份；碳納米管或石墨烯20-30重量份。
[0009]優選地，所述納米陶瓷導熱填料為納米氧化鋯、納米氧化鋁、納米金剛石、納米氮化硼之一或其混合物。
[0010]優選地,所述納米金屬為納米金屬顆粒、納米金屬片、納米金屬線之一或其混合物。
[0011]優選地，所述納米金屬為納米金、銀、銅、鋁金屬之一或其混合物。
[0012]優選地，所述高分子聚合物為聚乙烯、聚丙乙烯、環氧樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯之一或其混合物。
[0013]優選地，所述基材為PET片材或者無紡布，也可以是銅或其它材質的金屬片材。
[0014]本發明的超薄型導熱膠帶由於採用了上述導熱膠，其可以製作薄至0.5μπι的厚度且具有20 ff/(m.k)以上的導熱係數，並且該厚度下的導熱膠帶可以具備相對現有的導熱膠帶更大的力學強度，具備更好的機械性能。
【具體實施方式】
[0015]
[0016]正如【背景技術】部分所述，現有的導熱膠通過塗抹的方式粘貼散熱器件存在一定的缺陷，此外，導熱膠的另一種用法是將其直接噴塗到需要散熱的元器件上，但是其同樣存在噴塗厚度太大，導熱係數小的缺點。因為可用於噴塗的導熱膠通常較稀，其中的導熱填料含量相對較低，導致其只能通過增加噴塗厚度的方式提高導熱係數。
[0017]因此，本發明提供了一種可用於製作超薄型導熱膠帶的導熱膠，用以客服現有技術的上述缺陷。具體來說，本發明提出了一種超薄型導熱膠帶，其可以是一種具有基材的膠帶，或者也可以是一種無基材的膠帶。上述具有基材或者無基材的膠帶可以是雙面膠帶(膠帶的兩面都具備粘性，無基材的膠帶兩面都有粘性，屬於雙面膠帶)，也可以是單面膠帶(膠帶只有一面具備粘性，有基材的膠帶可以是單面膠帶，也可以是雙面膠帶)。
[0018]當所述膠帶為無基材的膠帶時，其可以僅僅由厚度為0.5_2μπι的導熱膠構成。當所述膠帶為具有基材的膠帶時，其可以由厚度為1-5 μ m基材和單面或雙面總厚度為
0.5-2 μ m的導熱膠構成。其中，所述基材可以是PET片材或者無紡布，也可以是銅或其它材質的金屬片材。
[0019]本發明的發明點即在於提供了一種特殊性能的導熱膠，其可以製作薄至0.5μπι的厚度且具有20 ff/(m.k)以上的導熱係數，並且該厚度下的導熱膠帶可以具備相對現有的導熱膠帶更大的力學強度，具備更好的機械性能。
[0020]具體來說，本發明的導熱膠帶所採用的導熱膠由高分子聚合物中添加納米陶瓷導熱填料、納米金屬導熱填料以及碳納米管或石墨烯製成。在一個優選實施例中，所述導熱膠由如下重量份的原料製成:高分子聚合物，35-45重量份；納米陶瓷導熱填料，5-10重量份；納米金屬導熱填料，5-10重量份；碳納米管或石墨烯20-30重量份。
[0021]現有的導熱膠中，通常有在高分子聚合物中添加碳納米管或石墨烯的案例，但是碳納米管或石墨烯成本較高，而且有一個很大的問題是，高分子聚合物中可以添加的碳納米管或石墨烯的量是有其極限的，也就是說，當碳納米管或石墨烯添加量過大時，高分子聚合物和碳納米管或石墨烯的混合物會成為一種粉末狀結構，從而使其粘性降低，無法應用於本發明的導熱膠帶。另外，現有技術中，也有在高分子聚合物中添加陶瓷導熱填料或金屬填料的案例，但是同樣會發生填料添加量有限的問題，從而導致由此製成的導熱膠中導熱成分不夠，因而存在由於導熱膠的導熱係數較低而無法獲得導熱係數很高很薄的導熱膠帶的問題。
[0022]本發明的發明人經過研究發現，可以將現有導熱膠中的導熱膠成分組合使用，SP在高分子聚合物中添加納米陶瓷導熱填料、納米金屬導熱填料以及碳納米管或石墨烯製成新型導熱膠，由上述重量份的原料獲得的導熱膠可以出人意料的容納更大量的導熱成分填料，而不會如前所述的那樣降低其粘性。另一方面，由上述重量份的原料獲得的導熱膠還可以在薄至0.5μπι的厚度下具有20 ff/(m.k)以上的導熱係數，並且該厚度下的導熱膠帶可以具備相對現有的導熱膠帶更大的力學強度，具備更好的機械性能，這也是本發明出人意料的技術效果之一。上述技術效果應用於本發明的導熱膠帶，是本領域技術人員無法通過現有技術獲得任何技術啟示的情況下獲得的，因而導致本發明的超薄型導熱膠帶具備超越現有技術的創造性。
[0023]另外，在如下所述的優選實施例中，所述納米陶瓷導熱填料可以為納米氧化鋯、納米氧化招、納米金剛石、納米氮化硼之一或其混合物。所述納米金屬可以為納米金屬顆粒、納米金屬片、納米金屬線之一或其混合物。優選地，所述納米金屬可以為納米金、銀、銅、鋁金屬之一或其混合物。所述高分子聚合物可以為聚乙烯、聚丙乙烯、環氧樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯之一或其混合物。
[0024]綜上所述，本發明的超薄型導熱膠帶由於採用了上述導熱膠，其可以製作薄至
0.5μπι的厚度且具有20 ff/(m.k)以上的導熱係數，並且該厚度下的導熱膠帶可以具備相對現有的導熱膠帶更大的力學強度，具備更好的機械性能。
[0025]本領域技術人員應當理解，雖然本發明是按照多個實施例的方式進行描述的，但是並非每個實施例僅包含一個獨立的技術方案。說明書中如此敘述僅僅是為了清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體加以理解，並將各實施例中所涉及的技術方案看作是可以相互組合成不同實施例的方式來理解本發明的保護範圍。
[0026]以上所述僅為本發明示意性的【具體實施方式】，並非用以限定本發明的範圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本發明的構思和原則的前提下所作的等同變化、修改與結合，均應屬於本發明保護的範圍。
【權利要求】
1.一種超薄型導熱膠帶，所述膠帶為具有基材或者無基材的單面膠帶或雙面膠帶；當所述膠帶為無基材的膠帶時，所述膠帶由厚度為0.5-2 μ m的導熱膠構成；當所述膠帶為具有基材的膠帶時，所述膠帶由厚度為1-5 μ m基材和單面或雙面總厚度為0.5-2 μ m的導熱膠構成，其特徵在於，所述導熱膠由高分子聚合物中添加納米陶瓷導熱填料、納米金屬導熱填料以及碳納米管或石墨烯製成。
2.如權利要求1所述的超薄型導熱膠帶，其特徵在於，所述導熱膠由如下重量份的原料製成:高分子聚合物，35-45重量份；納米陶瓷導熱填料，5-10重量份；納米金屬導熱填料,5-10重量份；碳納米管或石墨烯20-30重量份。
3.如權利要求1或2所述的超薄型導熱膠帶，其特徵在於，所述納米陶瓷導熱填料為納米氧化錯、納米氧化招、納米金剛石、納米氮化硼之一或其混合物。
4.如權利要求1或2所述的超薄型導熱膠帶，其特徵在於，所述納米金屬為納米金屬顆粒、納米金屬片、納米金屬線之一或其混合物。
5.如權利要求4所述的超薄型導熱膠帶，其特徵在於，所述納米金屬為納米金、銀、銅、招金屬之一或其混合物。
6.如權利要求1-5之一所述的超薄型導熱膠帶，其特徵在於，所述高分子聚合物為聚乙烯、聚丙乙烯、環氧樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯之一或其混合物。
7. 如權利要求1或2所述的超薄型導熱膠帶，其特徵在於，所述基材為PET片材或者無紡布，也可以是銅或其它材質的金屬片材。
【文檔編號】C09J167/02GK104178048SQ201410440357
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月1日 優先權日:2014年9月1日
【發明者】逯平, 劉麗梅, 張文娟, 張天旭, 鄧毅 申請人:絡派模切（北京）有限公司