一种低介电常数高导热耐电压导热膜及其制备方法与流程

本发明涉及导热材料，具体涉及一种低介电常数高导热耐电压导热膜及其制备方法。

背景技术：

1、微电子材料表面和散热器之间存在极细微的凹凸不平的空隙，如果将他们直接安装在一起，它们间的实际接触面积只有散热器底座面积的10％，其余均为空气间隙。因为空气热导率只有0.024w/m.k，是热的不良导体，将导致电子元件与散热器间的接触热阻非常大，严重阻碍了热量的传导，最终造成散热器的效能低下。使用具有高导热性的热界面材料填充满这些间隙，排除其中的空气，在电子元件和散热器间建立有效的热传导通道，可以大幅度低接触热阻，使散热器的作用得到充分地发挥。

2、当今5g通讯技术应用越来越广泛，高频电磁波损耗率偏高，在透过传统导热材料时易发生衰减，从而影响用户的产品体验。

3、目前，仍需要高导热耐电压的低介电导热膜。

技术实现思路

1、本发明主要目的在于提供一种低介电常数高导热耐电压导热膜及其制备方法。所述导热膜具有高导热导热性、低介电常数和高耐电压特性；面内导热系数可达40-90w/m.k；介电常数为3.4-3.7；耐击穿电压可达10kv/mm以上。

2、为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明第一方面提供一种低介电常数高导热耐电压导热膜，所述导热膜包括以下重量份的原料：

4、有机树脂15～30份、六方氮化硼粉50～80份、消泡剂0.2～0.5份、流平剂1～2份、溶剂50～70份；

5、所述六方氮化硼粉为不同粒径的六方氮化硼粉复配得到。

6、进一步地，所述六方氮化硼粉由粒径20-50μm的六方氮化硼粉与粒径1-10μm的六方氮化硼粉按质量比5-10:1组成。

7、六方氮化硼为环保材质、无毒、零污染，高温环境下不沾性强，防止金属腐蚀、粘连工具。由于六方氮化硼固有的各向异性热性能，导热系数可达200-400w/m·k。同时氮化硼晶粒尺寸对其导热系数也有影响，晶粒尺寸越小，晶界数量越多，界面热阻增大导致导热系数偏低。单一大晶粒氮化硼粉体水平取向后，晶粒间空隙较大，无法构建高效的导热链路。因此本专利对六方氮化硼粉体进行大小粒复配的方法，20-50μm的大晶粒六方氮化硼粉作为导热链路主体，1-10μm的小晶粒六方氮化硼粉体填补水平取向后晶粒间空隙，成功构建高效，密集的导热链路，提高薄膜材料的导热系数。

8、本发明第二方面提供以上第一方面所述所低介电常数高导热耐电压导热膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：

9、将有机树脂、六方氮化硼粉、有机溶剂、消泡剂、流平剂按比例混合，800～1200r/min搅拌15-25min，得导热浆料；

10、采用流延涂布法将导热浆料涂布在载体膜上，涂布速度3-3.5m/min，涂布厚度0.06-0.30mm；按80-100℃、120-135℃、120-140℃、90-110℃、60-90℃温度段进行固化；经过固化的导热层卷料使用热辊压制，即得。

11、进一步地，使用热辊压制方法为：热辊压力2～3mpa，温度105～125℃，压制速度2～3m/min。

12、与现有技术相比，本发明具有以下优势：

13、本发明所述导热膜经过热辊压制进行了导热粒子的高度水平取向，从而使膜的导热系数更高，可达40-90w/m.k。同时本发明所述导热膜具有较低的低介电常数和高耐电压特性，耐击穿电压可达10kv/mm以上；此外，本发明所述导热膜还具有优异的透波性、柔软可弯曲，弯折180°后2kg辊压不断裂，电磁波透过率＞80％。

技术特征：

1.一种低介电常数高导热耐电压导热膜，其特征在于，其包括以下重量份的原料：

2.根据权利要求1所述低介电常数高导热耐电压导热膜，其特征在于，所述六方氮化硼粉由粒径20-50μm的六方氮化硼粉与粒径1-10μm的六方氮化硼粉按质量比5-10:1组成。

3.根据权利要求1所述低介电常数高导热耐电压导热膜，其特征在于，所述溶剂由无水乙醇与去离子水按体积比为8～15:1组成。

4.根据权利要求1所述低介电常数高导热耐电压导热膜，其特征在于，所述有机树脂包括聚氨酯、聚酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述低介电常数高导热耐电压导热膜，其特征在于，所述消泡剂包括s-105、byk016、byk057、afe-1520、6036的一种或几种。

6.根据权利要求1所述低介电常数高导热耐电压导热膜，其特征在于，所述流平剂包括byk-320、levaslip 411、flow-200、ld-9310、efka-3030的一种或几种。

7.权利要求1-6任一项所低介电常数高导热耐电压导热膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，使用热辊压制方法为：热辊压力2～3mpa，温度105～125℃，压制速度2～3m/min。

9.根据权利要求7所述方法，其特征在于，每个温度段固化1-10min。

技术总结
本发明涉及导热材料技术领域，具体涉及一种低介电常数高导热耐电压导热膜及其制备方法。其包括以下重量份的原料：有机树脂15～30份、六方氮化硼粉50～80份、消泡剂0.2～0.5份、流平剂1～2份、溶剂50～70份；所述六方氮化硼粉为不同粒径的六方氮化硼粉复配得到。采用流延涂布法将所述原料料涂布在载体膜上，在多温度段条件下进行固化；经过固化的导热层卷料使用热辊压制，即得。所述导热膜具有高导热导热性、低介电常数和高耐电压特性；面内导热系数可达40‑90W/m.k；介电常数为3.4‑3.7；耐击穿电压可达10kV/mm以上，弯折180°后2kg辊压不断裂，电磁波透过率＞80％。

技术研发人员：朱焰焰,张峥,李华杨,朱德明,郑杰
受保护的技术使用者：天诺光电材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7