三种粉体填充绝缘导热胶粘剂的导热特性.doc

文档介绍：中国工程热物理学会学科类别: 传热传质
学术会议论文编号:123249
三种粉体填充绝缘导热胶粘剂的导热特性基金项目:国家自然科学基金-广东联合基金(No. U1034004)
符远翔,何卓贤,莫冬传,潘亚宏,吕树申
(中山大学化学与化工学院,广州 510275)
(Tel:[phone], Email: ******@. )
摘要:以氮化硼,金刚石粉,氧化铝作为导热填料填充到环氧树脂E-51中制备绝缘导热胶粘剂,同时研究了三种填充剂的不同添加量的导热性能的变化,发现三种不同类型的填料在添加了约30%~4倍。实验中用SEM对材料进行形貌表征,采用Hot Disk TPS 2500导热系数测定仪测试样品的导热系数。
关键词:导热填料;胶粘剂;导热系数
0 前言
随着微电子技术的飞速发展,电子元器件已经由分立元件逐渐过渡到高度集成化和模块化使得电子电器的热量大量的聚集,快速散热能成为影响器件使用寿命的重要因素[1,2]。传统的金属材料虽然自身导热性能较好,但不耐腐蚀;高分子材料具有一系列优异性能,但自身是热的不良导体,为此需进一步提高高分子材料的导热性能,以拓宽其应用范围[3,4]。常常通过在高分子基体中,添加高导热性填料来实现材料导热系数的提高[5],这就形成了导热胶粘剂。环氧树脂是常用作导热胶粘剂的高分子基体,其具有优良的物理机械性能、电绝缘性能和粘结性能, 在大规模集成电路的封装及极端条件下被广泛用作基体材料[6]。氮化硼,金刚石粉,氧化铝三种材料通常应用于导热绝缘胶作为填料,氮化硼具有较高的热导系数约250Wm-1k-1[7]而氧化铝的热导性约35Wm-1k-1[8],具有很好晶型的金刚石粉的热导率可达到 1200Wm-1k-1[9]本研究选取氮化硼,金刚石粉,氧化铝粉作为导热填料填充到环氧树脂中制备绝缘热导胶粘剂,同时研究三种填料不同含量时的导热性能的变化,实验过程中用SEM对材料进行形貌表征,采用Hot Disk TPS 2500导热系数测定仪测试其导热系数。
1 实验部分
主要试验原料
氮化硼粉(BN),分析纯,营口辽滨精细化工有限公司;氧化铝粉(Al2O3),分析纯,天津科密欧化学试剂有限公司;金刚石粉,天津乾宇超硬科技有限公司;液态环氧树脂E-51(~),佛山南海宝盛有机化工厂;固化剂:650型低分子聚酰胺(胺值 200±20mgKOH/g)佛山南海宝盛有机化工厂;硅烷偶联剂:3-胺基三乙氧基硅烷(98%)(KH-550),Aladdin Chemistry .;活性稀释剂:环氧丙烷丁基醚,工业级,盐城市河海化工溶剂有限公司;乙醇,分析纯,广州化学试剂厂;冰醋酸,分析纯,广州化学试剂厂。
试验仪器
实验过程中使用的仪器有JJ-1精密增力电动搅拌器,常州澳华仪器有限公司;超声波清洗机,昆山超声波仪器有限公司;真空干燥箱,上海精宏实验设备有限公司;电热鼓风恒温干燥箱,上海迅能电热设备有限公司; Hot Disk 导热系数测定仪(TPS-2500),瑞典凯戈纳斯有限公司;
扫描电镜(Quanta 400F),FEI美国量子公司。
粒子的表面处理
先配制乙醇:去离子