一种导热硅脂的制作方法

本发明涉及电子器件辅助材料领域，特别是一种导热硅脂。

背景技术：

较大功率集成电路等工作中会产生温升，因此实际应用中，较大功率集成电路一般需要使用散热片和散热风扇，为其工作产生的热量进行散热，进而保证其正常工作性能，也不至于因温升过高而损坏。比如电脑cpu在工作时正常温度在75℃以下能保证其正常工作，温度超过80℃以上很容易引起电脑死机或自动关机，甚至因温度过高而造成cpu烧毁给使用者带来较大经济损失；实际情况下，cpu温度越低工作运行性能越高，反之性能越差；因此电脑cpu均配有散热片和散热风扇为cpu散热。由于制造工艺限制，不可能做到cpu外壳表面和散热器表面绝对镜面，为了保证散热片的受热面和cpu的壳体表面有效贴合导热，因此需要在cpu的壳体表面和散热片的贴合面之间抹上导热硅脂，保证两者之间的密封性，并通过导热硅脂将cpu产生的热量导走经散热片和散热风扇散发。

现有的导热硅脂主要包括导热材料氮化铝粉（主要导热材料，还有采用和氮化铝粉性能接近的氮化硼）和硅油等组成，受到其组成材料限制，现有导热硅脂虽然氮化铝粉具有很低的比热容（具体数据22.87j/（kg.℃），具有温升快的特点，但是其导热系数只有300w/(mk)左右，由于导热硅脂的氮化铝粉含量一般占全部材料的百分比在百分之六十左右（过多会导致成品性能变差，流动性小，无法有效贴合cpu和散热片的表面），硅油等作为基础材料导热系数更低，因此成品导热硅脂的导热系数理论数据只有180w/(mk)，实际情况是，由于现有导热硅脂采用的氮化铝粉粒径极小，涂抹在到导热片下端和cpu上端之后，氮化铝粉粒与氮化铝粉粒之间不可能有效接触、也不可能有效和导热片下端和cpu上端之间接触，由此氮化铝粉粒与氮化铝粉粒之间会产生热阻（也就是间隙之间无法有效传递热量），实际的导热率只有1-5w/(mk)左右，因此无法有效使cpu降温，这也是现有cpu等无法实现超频的主要原因。且现有导热硅脂由于配比组成限制，受到热量作用后，容易出现粘稠度变低等情况，导致涂抹后导热硅脂从cpu和散热片的表面之间流出，或者氮化铝粉从硅脂内析出，这样更无法保证散热的效果。

技术实现要素：

为了克服现有导热硅脂因组成成分限制，存在导热率差，无法有效为较大功率集成电路导热、进而经散热片、散热风扇有效散热的弊端，本发明提供了采用粒径为w5左右的金刚石粉末和氮化铝粉作为导热的主要材料，并加入十二烷基硫酸钠、氨基醇络合型钛酸酯，结合硅脂组成的成品，不但能有效保证各种材料的团聚和融合，并增加了成品的粘稠度，并结合氮化铝粉比热容低、温升快，金刚石粉导热系数（导热系数在2000w/mk）大的特点，涂抹后，粒径为w5左右的金刚石粉末能有效贴合集成电路的壳体上端散热面和散热铜片的下端之间（现有技术中，目前物件精细抛光的散热器镜面在w5左右，粒径为w5左右的金刚石粉末能有效贴合集成电路的壳体上端散热面和散热铜片的下端之间），集成电路产生的热量能效作用于氮化铝粉，氮化铝粉温升快及时将热量传递给金刚石粉，进而具有高导热率的金刚石粉能有效将热量传递给散热铜片，金刚石粉用量在百分之二十左右，由于金刚石粉粒径和散热片、集成电路的壳体散热面间隙接近一致，能有效导热，导热率最少在300w/（mk），由此有效提高了成品的导热系数，保证了使用中集成电路有效散热，提高了集成电路工作性能和减少了损坏几率的一种导热硅脂。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种导热硅脂，包括硅油、氮化铝粉，其特征在于还具有金刚石粉末、十二烷基硫酸钠、氨基醇络合型钛酸酯，金刚石粉末粒径规格是w5和w0.25两种，其中粒径w5和w0.25的比例为3:1，硅油用量为百分之二十四、氮化铝粉用量为百分之五十、金刚石粉末用量为百分之一十五、十二烷基硫酸钠用量为百分之十、氨基醇络合型钛酸酯的用量为百分之一，硅油、氮化铝粉和粒径w5的金刚石粉末作为基料，十二烷基硫酸钠、氨基醇络合型钛酸酯和粒径w0.25的金刚石粉末作为辅料，上述各原料经高温调和而成。

所述导热硅脂制备中，先将硅油倒入加工设备的恒温容器内，恒温容器内温度上升到80℃左右后，保持恒温容器内恒温，然后分别依次往恒温容器内加入粒径w5和w0.25的金刚石粉和氮化铝粉，开动加工设备的搅拌机构，搅拌机构不断搅拌恒温容器内物料，间隔10分钟后，待上述物料充分搅拌均匀后，停止搅拌进入下一个流程。

所述金刚石粉和氮化铝粉、硅油物料充分搅拌均匀后，把十二烷基硫酸钠、氨基醇络合型钛酸酯加入物料中，并继续保证恒温容器的温度，打开加工设备的搅拌机构，搅拌机构不断搅拌恒温容器内硅油、氮化铝粉、金刚石粉末、十二烷基硫酸钠、氨基醇络合型钛酸酯物料，间隔20分钟后，待上述物料充分搅拌均匀后，停止搅拌冷却后物料就得到成品，成品包装后进行销售。

所述加工设备的搅拌机构搅拌过程中，搅拌轴按照顺时针搅拌一段时间、逆时针搅拌一段时间的搅拌顺序进行搅拌，充分保证搅拌后物料的均匀。

本发明有益效果是：本发明使用时，把成品均匀涂抹在集成电路的壳体上端散热面和散热片的吸热面之间。本发明使用十二烷基硫酸钠能有效让硅油和纳米金刚石、氮化铝粉完美融合，能有效保证各种材料的团聚和融合，还能防止后续使用中，氮化铝粉、金刚石粉等从硅油内析出，性能更加稳定；使用氨基醇络合型钛酸酯增加了成品的粘稠度，不但利于使用中的涂抹，也保证了成品吸热后性状不会因流动性增强而导致产品从集成电路的壳体上端散热面和散热片的吸热面之间流出、进而导致散热性能变差。本发明结合氮化铝粉比热容低、导热系数大，金刚石粉导热系数（导热系数在2000w/mk）大的特点（金刚石粉导热系数大、但是比热容高、温升慢），涂抹后，粒径为w5左右的金刚石粉末能有效贴合集成电路的壳体上端散热面和散热铜片的下端之间（现有技术中，目前物件精细抛光的散热器镜面在w5左右，粒径为w5左右的金刚石粉末能有效贴合集成电路的壳体上端散热面和散热铜片的下端之间），集成电路产生的热量能效作用于氮化铝粉，氮化铝粉温升快及时将热量传递给金刚石粉，进而具有大导热率的金刚石粉能有效将热量传递给散热铜片，金刚石粉用量在百分之二十左右，由于金刚石粉粒径和散热片、集成电路的壳体散热面间隙接近一致，能有效导热，导热率最少在300w/（mk），由此有效提高了成品的导热系数，保证了使用中集成电路有效散热，提高了集成电路工作性能和减少了损坏的几率。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本发明作进一步说明。

图1是发明构成框图示意。

具体实施方式

图1中所示，一种导热硅脂，包括硅油、氮化铝粉，还具有金刚石粉末、十二烷基硫酸钠、氨基醇络合型钛酸酯，金刚石粉末粒径规格是w5和w0.25两种，其中粒径w5和w0.25的比例为3:1，硅油用量为百分之二十四、氮化铝粉用量为百分之五十、金刚石粉末用量为百分之一十五、十二烷基硫酸钠用量为百分之十、氨基醇络合型钛酸酯的用量为百分之一，硅油、氮化铝粉和粒径w5的金刚石粉末作为基料，十二烷基硫酸钠、氨基醇络合型钛酸酯和粒径w0.25的金刚石粉末作为辅料，上述各原料经高温调和而成。

图1中所示，导热硅脂制备中，先将硅油倒入加工设备的恒温容器内，恒温容器内温度上升到80℃左右后，保持恒温容器内恒温，然后分别依次往恒温容器内加入粒径w5和w0.25的金刚石粉和氮化铝粉，开动加工设备的搅拌机构，搅拌机构不断搅拌恒温容器内物料，间隔10分钟后，待上述物料充分搅拌均匀后，停止搅拌进入下一个流程。金刚石粉和氮化铝粉、硅油物料充分搅拌均匀后，把十二烷基硫酸钠、氨基醇络合型钛酸酯加入物料中，并继续保证恒温容器的温度，打开加工设备的搅拌机构，搅拌机构不断搅拌恒温容器内硅油、氮化铝粉、金刚石粉末、十二烷基硫酸钠、氨基醇络合型钛酸酯物料，间隔20分钟后，待上述物料充分搅拌均匀后，停止搅拌冷却后物料就得到成品，成品包装后进行销售。加工设备的搅拌机构搅拌过程中，搅拌轴按照顺时针搅拌一段时间、逆时针搅拌一段时间的搅拌顺序进行搅拌，充分保证搅拌后物料的均匀。

图1中所示，本发明使用时，把成品均匀涂抹在集成电路的壳体上端散热面和散热片的吸热面之间。本发明使用十二烷基硫酸钠能有效让硅油和纳米金刚石、氮化铝粉完美融合、能有效保证各种材料的团聚和融合，还能防止后续使用中，氮化铝粉、金刚石粉等从硅油内析出，性能更加稳定。使用氨基醇络合型钛酸酯增加了成品的粘稠度，不但利于使用中的涂抹，也保证了成品吸热后性状不会因流动性增强而导致产品从集成电路的壳体上端散热面和散热片的吸热面之间流出、进而导致散热性能变差。本发明结合氮化铝粉比热容低、导热系数大，金刚石粉导热系数（导热系数在2000w/mk）大的特点（金刚石粉导热系数大、但是比热容高、温升慢，比热容在399.84j/（kg·℃左），涂抹后，粒径为w5左右的金刚石粉末能有效贴合集成电路的壳体上端散热面和散热铜片的下端之间（现有技术中，目前物件精细抛光的散热器镜面在w5左右，粒径为w5左右的金刚石粉末能有效贴合集成电路的壳体上端散热面和散热铜片的下端之间），集成电路产生的热量能效作用于氮化铝粉，氮化铝粉温升快及时将热量传递给金刚石粉，进而具有大导热率的金刚石粉能有效将热量传递给散热铜片，金刚石粉用量在百分之二十左右，由于金刚石粉粒径和散热片、集成电路的壳体散热面间隙接近一致，能有效导热，导热率最少在300w/（mk），由此有效提高了成品的导热系数，保证了使用中集成电路有效散热，提高了集成电路工作性能和减少了损坏的几率。本发明粒径为w0.25左右的金刚石粉末能有效使集成电路散热面和散热片吸热面之间存在的微观间隙得到充填，结合粒径w5的金刚石粉更能有效保证集成电路散热面和散热片吸热面之间充分贴合导热，达到更好的导热效率，由此有效提高了成品的导热系数，保证了使用中集成电路有效散热，提高了集成电路工作性能和减少了损坏的几率。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。