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一种高导热硅脂工艺流程的制作方法

发布时间:2020-06-22 07:13

  导热硅脂是一种高导热绝缘有机硅材料,几乎永远不固化,可在-50℃—+230℃的温度下长期保持使用时的脂膏状态。广泛应用于电器设备中的发热体 (功率管、可控硅、电热堆等)与散热设施(散热片、散热条、壳体等)之间的接触面,利于发热体的导热、散热,从而保证电子仪器、仪表等的电气性能的稳定!例如,功率放大器、晶体管、电子管、CPU等电子原器件,高导热硅脂俗名又叫散热膏、散热硅脂,以有机硅酮为主要原料,添加耐热、导热性能优异的材料,制成的导热型有机硅脂状复合物,用于功率放大器、晶体管、电子管、CPU等电子原器件的导热及散热,从而保证电子仪器、仪表等的电气性能的稳定,普通的导热硅脂是以三氧化二铝等金属氧化物做导热填料而制成的,高导热硅脂是氮化硼等氮化物做导热填充物(也有将三氧化二铝经过特殊改性而成的)加上与之相适应的有机硅油配制的。普通导热硅脂的导热系数只有0.3-0.8 W/(m·K),高导热硅脂可以达到5.0W/(m·K)。与普通导热硅脂相比,高导热硅脂具有更良好的导热性,同时在耐温、绝缘性能,性能稳定性等方面并不亚于普通导热硅脂,将其涂抹于功率器件和散热器装配面,更有利于帮助消除接触面的空气间隙增大热流通,减小热阻,降低功率器件的工作温度,提高可靠性和延长使用寿命,CW001其主要成份为纳米氮化硅镁、纳米碳化硅、纳米氮化铝、纳米氮化硼、高球形度氧化铝、纳米氮化硅(有规则取向结构)等多种超高导热填料的组合而成,根据每种材料的粒径、形态,表面易润湿性,掺杂分数,自身导热性能的不同,使用粒径不同的粒子,让填料间形成最大的堆砌度,使体系中的导热网络最大程度上形成而达到有效的热传导,获得高导热体系;CW001外观为灰白色蓬松粉体,产品纯度高,粒径小,分布均匀,比表面积大,高表面活性,松装密度低(易分散),有很高的导热性,导热系数400W/MK,而且绝缘性很好,电阻率在10的16次方以上,且可耐1800度高温,经过特殊表面处理的CW001,表面含氧量极低,可以成功的应用到环氧树脂、聚氨酯、导热硅胶、导热硅脂、塑料中,由于其导热性能极强,一般添加比例为1%(质量比)左右,即可使高分子树脂达到3W左右的导热系数。

  但是市场上所使用的是混炼胶固态(固态硅胶)使用模具压制加工而成的导热硅胶片,这种工艺生产的产品材料环保性能差,需要炼胶、开炼、切边、称量等多层生产工艺。

  因此提出下面一系列工艺流程:通过操控中途成分可以在配合生产量的多少剂量进行把控,使用液态硅橡胶射出成型机直接生产,装上机械后整个材料流动都是在密封的状态下进行,不需要人工介入,不受生产环境影响,环保性能得到提升。

  针对现有技术的不足,本发明提供了一种高导热硅脂工艺流程,解决了混炼胶固态(固态硅胶)使用模具压制加工而成的导热硅胶片,这种工艺生产的产品材料环保性能差,需要炼胶、开炼、切边、称量等多层生产工艺的问题。

  为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种高导热硅脂流程工艺流程,流程包括以下步骤:

  A1、原料采购:采购的导热填料:金属氧化物(氧化铝AL2O3、氧化镁MgO、氧化铍BeO等)和金属氮化物(SiN、AlN、BN等),进厂后需要对导热调料的粒径分布、分子内部的结合程度和形态进行筛选,一般而言,筛选(纤维状或箔片状的导热填料)形状,其导热效果会高于同类的几倍,并且需要对配料按照配方称量,必须称量的比例准确。

  A2、配料等比例称量:在量取后的配方中的材料与混合剂混合,并按照比例进行混合,其中生胶需要对其进行切胶,在将切块后的生胶按照等比例进行分布,配料中块状物硬脂酸等需要对其进行粉碎,另外液体配合剂需要对其进行加热、烘干和除杂程序,针对粉状配合剂需要对粗细不一致的粉状配合剂进行筛选,并且需要在筛选过程中进行除杂。

  A3、熔炼:将等比例混合的原材料以及配方进行混合,在进行塑造式熔炼,其中需要对生胶分子量和粘度进行降低,熔炼过程中,需要将生胶在熔炼炉内进行流动,充分将原材料和配料进行融合,记时,在到达五分钟的时候,熔炼结束,其过程中,如需要将高导热硅脂变换成其他颜色,需要在熔炼前对高导热硅脂进行配色乳炼,依次来改变颜色,对于未用完的硅胶需要从供应商容器中取用硅脂原则上以半天的用量为准(以实际生产状况产线自定),不要多取,以免剩余的硅脂放在外面受潮,影响硅脂的绝缘性,在取用的过程中要避免水滴、灰尘等杂质落入,取用完成后应立即盖紧密封,其中生产线上使用的硅脂存放容器必须有盖,以防止灰尘等异物掉入及硅脂表面吸潮,不能将硅脂长时间,暴露在空气中,在取用及使用工程中,禁止水滴落入硅脂中,如果发现有水滴落入硅脂中,则该部分硅脂必须作废。

  A4、硫化:将高导热硅脂放入操作箱内,进行对高导热硅脂第一阶段硫化,其中高导热硅脂为液态状,在进行加热定形装置内,进行定型,参考数据,观察高导热硅脂内的密度程度,存在拉升强度,弹性、密封以及硬度的数据,其中厚度的指标位于0.3mm-6.0mm之间对于不达标的高导热硅脂进行第二阶段的硫化,其过程中操作人员需要佩戴(手套、口罩,防化服等物件)。

  A5、冷却:将高导热硅脂放置在操作台面上,其次中高导热硅脂的烘干,其次通过不同任何辅助装置对高导热硅脂进行烘干,其过程为自然风烘干,并按照客户所提供的尺寸进行切割,过程比如佩戴设备(手套、口罩等)。

  A6成品检测:对成品后的高导热硅脂进行检测,装置检测仪器,针对成品后高导热硅脂的需要进行如下检测(导热系数、工作温度、击穿电压以及硬度等等),对检测通过成品进行包装。

  A7、认证:针对与跨越电子行业需要将高导热硅脂成品进行认证,其阻燃性能必须达到了UL认证和欧盟ROHS指令方可出售。

  (1)本发明通过一些详细的高导热硅脂工艺流程,有效的解决了产品材料的问题,与传统的一种固态硅胶相对较,来说最大的改进,在与环保上,并且此类方法相对与一种固态硅胶而言,生产工艺相对较少,而减少了耗时,并且不需要人工介入,中途成分可以在针对生产量的多少来把控,避免了用量不均衡,导致产品的性能变低。

  下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

  1.如图1所示,本发明提供一种技术方案:一种高导热硅脂工艺流程,流程包括以下步骤:

  A1、原料采购:采购的导热填料:金属氧化物(氧化铝AL2O3、氧化镁MgO、氧化铍BeO等)和金属氮化物(SiN、AlN、BN等),进厂后需要对导热调料的粒径分布、分子内部的结合程度和形态进行筛选,一般而言,筛选(纤维状或箔片状的导热填料)形状,其导热效果会高于同类的几倍,并且需要对配料按照配方称量,必须称量的比例准确。

  A2、配料等比例称量:在量取后的配方中的材料与混合剂混合,并按照比例进行混合,其中生胶需要对其进行切胶,在将切块后的生胶按照等比例进行分布,配料中块状物硬脂酸等需要对其进行粉碎,另外液体配合剂需要对其进行加热、烘干和除杂程序,针对粉状配合剂需要对粗细不一致的粉状配合剂进行筛选,并且需要在筛选过程中进行除杂。

  A3、熔炼:将等比例混合的原材料以及配方进行混合,等比例配方为(原材料1:配方2)或者是(原材料0.8—1.2:配方1.8—2.5),在此区间内进行操作前调节数值,达到理想数值即可操作,在进行塑造式熔炼,其中需要对生胶分子量和粘度进行降低,熔炼过程中,需要将生胶在熔炼炉内进行流动,充分将原材料和配料进行融合,记时,在到达五分钟的时候,熔炼结束,其过程中,如需要将高导热硅脂变换成其他颜色,需要在熔炼前对高导热硅脂进行配色乳炼,依次来改变颜色,对于未用完的硅胶需要从供应商容器中取用硅脂原则上以半天的用量为准(以实际生产状况产线自定),不要多取,以免剩余的硅脂放在外面受潮,影响硅脂的绝缘性,6up亚洲版AS!在取用的过程中要避免水滴、灰尘等杂质落入,取用完成后应立即盖紧密封,其中生产线上使用的硅脂存放容器必须有盖,以防止灰尘等异物掉入及硅脂表面吸潮,不能将硅脂长时间,暴露在空气中,在取用及使用工程中,禁止水滴落入硅脂中,如果发现有水滴落入硅脂中,则该部分硅脂必须作废。

  A4、硫化:将高导热硅脂放入操作箱内,进行对高导热硅脂第一阶段硫化,其中高导热硅脂为液态状,在进行加热定形装置内,进行定型,参考数据,观察高导热硅脂内的密度程度,存在拉升强度,弹性、密封以及硬度的数据,其中厚度的指标位于0.3mm-6.0mm之间对于不达标的高导热硅脂进行第二阶段的硫化,其过程中操作人员需要佩戴(手套、口罩,防化服等物件)。

  A5、冷却:将高导热硅脂放置在操作台面上,其次中高导热硅脂的烘干,其次通过不同任何辅助装置对高导热硅脂进行烘干,其过程为自然风烘干,并按照客户所提供的尺寸进行切割,过程比如佩戴设备(手套、口罩等)。

  A6成品检测:对成品后的高导热硅脂进行检测,装置检测仪器,针对成品后高导热硅脂的需要进行如下检测(导热系数、工作温度、击穿电压以及硬度等等),对检测通过成品进行包装。

  A7、认证:针对与跨越电子行业需要将高导热硅脂成品进行认证,其阻燃性能必须达到了UL认证和欧盟ROHS指令方可出售。

  综上可得,本发明通过一些详细的高导热硅脂工艺流程,有效的解决了产品材料的问题,与传统的一种固态硅胶相对较,来说最大的改进,在与环保上,并且此类方法相对与一种固态硅胶而言,生产工艺相对较少,而减少了耗时,并且不需要人工介入,中途成分可以在针对生产量的多少来把控,避免了用量不均衡,导致产品的性能变低。

  需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个引用结构”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

  尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。