?

?1.背(bei)景

隨(sui)著大規模集(ji)成電(dian)路(lu)(lu)和(he)微(wei)封裝技術(shu)的(de)(de)(de)發展，電(dian)子元(yuan)(yuan)器(qi)件和(he)電(dian)子設備向小型化(hua)和(he)微(wei)型化(hua)方向發展，電(dian)路(lu)(lu)中元(yuan)(yuan)器(qi)件的(de)(de)(de)組裝密度越來越高，使(shi)得有限的(de)(de)(de)體(ti)積(ji)內產生了較多的(de)(de)(de)熱量，散(san)熱成為一個突出的(de)(de)(de)問題。如果熱量不能及時(shi)散(san)除，將導致(zhi)元(yuan)(yuan)器(qi)件工作溫度升(sheng)高，影響其正常(chang)工作，嚴重時(shi)還(huan)會(hui)使電子(zi)元器件失效。傳(chuan)統(tong)的散熱(re)材料(liao)如金屬、陶瓷(ci)等，具有比(bi)重大、難加工、電絕(jue)緣性差、難于加工成型、無法適應(ying)不同形狀導熱(re)界面的缺點，限制(zhi)了其(qi)在(zai)特定領域的應用(yong)。因此，對于用作封(feng)裝和熱(re)(re)界(jie)面(mian)材料的(de)導(dao)熱(re)(re)粘合(he)劑(ji)尤其是導(dao)熱(re)(re)絕緣粘合(he)劑(ji)的(de)要(yao)求(qiu)越來越高。禾川化(hua)(hua)工專(zhuan)注(zhu)于導(dao)熱(re)(re)膠配(pei)方技(ji)術(shu)研究(jiu)，為水處理企(qi)業縮短自主研發(fa)周期，提供配(pei)方優(you)化(hua)(hua)的(de)技(ji)術(shu)指(zhi)導(dao)。

導(dao)熱膠又(you)名有機(ji)硅(gui)導熱膠，導熱硅(gui)膠、散熱硅膠、傳熱膠、散熱膠,降溫膠(jiao)；是既有(you)粘接作用，又有(you)良好的(de)導(dao)熱（散熱）性(xing)的(de)一種膠黏(nian)劑。目前(qian)，提(ti)高膠粘劑高導熱性的(de)方法(fa)主要是在膠粘劑中加入(ru)適量的(de)高導熱填(tian)料，如Al、Cu、Ag等金屬(shu)粉類填料；Al2O3、MgO等金屬氧(yang)化物類填料；SiC、A1N等非金屬導熱填料(liao)來實現的(de)。

2.導熱膠

2.1導(dao)熱膠的(de)作用機理

聚合(he)物由于分(fen)子(zi)(zi)鏈(lian)的(de)無(wu)(wu)規纏結，分(fen)子(zi)(zi)量多分(fen)散性(xing)及分(fen)子(zi)(zi)鏈(lian)振動對(dui)(dui)聲子(zi)(zi)的(de)散射，導(dao)致其(qi)(qi)無(wu)(wu)法形成(cheng)熱(re)傳遞所需要的(de)有(you)序晶體結構或載(zai)荷子(zi)(zi)，導(dao)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)金屬材料來講相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)較差(cha)。因此，要想提高其(qi)(qi)導(dao)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)，可以(yi)考慮通(tong)過添加高導(dao)熱(re)金屬或無(wu)(wu)機填料的(de)方(fang)(fang)法來實現。通(tong)過向(xiang)基體膠(jiao)中添加導(dao)熱(re)填料的(de)方(fang)(fang)法可以(yi)制得導(dao)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)比基體材料高得多的(de)復合(he)型導(dao)熱(re)膠(jiao)。

膠(jiao)(jiao)粘劑(ji)的導(dao)(dao)(dao)(dao)熱(re)(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)與樹脂基體(ti)、導(dao)(dao)(dao)(dao)熱(re)(re)填(tian)料(liao)(liao)以及加工工藝有關(guan)。粉狀、纖(xian)維狀、片狀等導(dao)(dao)(dao)(dao)熱(re)(re)填(tian)料(liao)(liao)分散于(yu)樹脂基體(ti)中(zhong)，當(dang)用(yong)量(liang)較少時(shi)，填(tian)料(liao)(liao)雖(sui)然能(neng)(neng)均勻分散在(zai)體(ti)系(xi)(xi)中(zhong)，但(dan)彼此(ci)間未能(neng)(neng)形(xing)成相互(hu)接(jie)觸和相互(hu)作用(yong)。此(ci)時(shi)，填(tian)料(liao)(liao)對體(ti)系(xi)(xi)的貢(gong)獻不(bu)(bu)大，所得導(dao)(dao)(dao)(dao)熱(re)(re)膠(jiao)(jiao)的導(dao)(dao)(dao)(dao)熱(re)(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)不(bu)(bu)夠理想；只有當(dang)填(tian)料(liao)(liao)的添加量(liang)達(da)到某一臨界值時(shi)，填(tian)料(liao)(liao)間才能(neng)(neng)真(zhen)正地(di)形(xing)成接(jie)觸和相互(hu)作用(yong)，此(ci)時(shi)，體(ti)系(xi)(xi)內(nei)形(xing)成了大量(liang)類似網狀或鏈狀結構形(xing)態，即導(dao)(dao)(dao)(dao)熱(re)(re)網鏈，當(dang)導(dao)(dao)(dao)(dao)熱(re)(re)網鏈的取向(xiang)(xiang)(xiang)與熱(re)(re)流(liu)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)一致時(shi)，導(dao)(dao)(dao)(dao)熱(re)(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)提(ti)高很(hen)(hen)快；體(ti)系(xi)(xi)中(zhong)在(zai)熱(re)(re)流(liu)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)上未形(xing)成導(dao)(dao)(dao)(dao)熱(re)(re)網鏈時(shi)，會造(zao)成熱(re)(re)流(liu)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)上熱(re)(re)阻很(hen)(hen)大，導(dao)(dao)(dao)(dao)熱(re)(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)很(hen)(hen)差。因(yin)此(ci)，如何在(zai)體(ti)系(xi)(xi)內(nei)最大程度地(di)在(zai)熱(re)(re)流(liu)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)上形(xing)成導(dao)(dao)(dao)(dao)熱(re)(re)網鏈成為獲得高導(dao)(dao)(dao)(dao)熱(re)(re)膠(jiao)(jiao)粘劑(ji)的關(guan)鍵所在(zai)。

2.2導(dao)熱膠(jiao)常見組分

導熱膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑按照其(qi)電絕緣(yuan)性可分(fen)為絕緣(yuan)導熱膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑和(he)非絕緣(yuan)導熱膠(jiao)(jiao)粘(zhan)劑兩(liang)大類。

導熱膠黏劑(ji)一般由基體、固化劑(ji)、稀釋劑(ji)、催化劑(ji)、導熱電(dian)絕緣填料以(yi)及其他促進劑(ji)、增(zeng)塑劑(ji)、防腐劑(ji)、增(zeng)韌劑(ji)和觸(chu)變劑(ji)等添加(jia)劑(ji)組成。

2.2.1基(ji)體(ti)

基體樹脂本身應具有較高的熱(re)導率、良好的力學性能及可加工(gong)性，適合(he)大填(tian)充量(liang)填(tian)充。導熱(re)膠所(suo)用(yong)的基體材料多為環氧(yang)類和硅膠類(環(huan)氧樹脂(zhi)及硅橡膠的熱導率均(jun)在0.2W/(m·K)左右(you))。環氧樹脂主(zhu)要有雙酚(fen)A環(huan)氧(yang)(yang)樹脂(zhi)(zhi)(zhi)、酚醛環(huan)氧(yang)(yang)樹脂(zhi)(zhi)(zhi)和(he)脂(zhi)(zhi)(zhi)環(huan)族(zu)環(huan)氧(yang)(yang)樹脂(zhi)(zhi)(zhi)三大類。在環(huan)氧(yang)(yang)灌(guan)封材(cai)料中，常選用低分子量的雙酚A環(huan)氧樹脂(zhi)，如:E-44、E-5l、E-39D?等(deng)。硅(gui)橡(xiang)膠根據(ju)組份的不同，主要分為(wei)單組份和(he)雙組份，常(chang)用的單組份硅(gui)橡(xiang)膠有?GD-4l4?和?GD-406?等，雙組份硅橡膠分縮(suo)合型(xing)和加成型(xing)，縮(suo)合型(xing)硅橡膠具有(you)優良(liang)的電氣(qi)性能、耐(nai)水、耐(nai)氣(qi)候老化性能。

2.2.2填料

根據填料種類的不同選擇合適的偶聯劑或表面處理劑，以提高(gao)樹脂(zhi)基(ji)體(ti)和填料的相容性(xing)，從而提高(gao)基(ji)體(ti)材料的導熱性(xing)能和不顯著降低其力學性(xing)能。

絕緣導(dao)熱(re)(re)膠粘劑是最近幾十年來(lai)膠粘劑行業新(xin)開發的(de)一種新(xin)品種，其具有良(liang)好的(de)導(dao)熱(re)(re)和絕緣性能，很好的(de)滿(man)足了電子電氣等領域的(de)絕緣導(dao)熱(re)(re)封裝及粘接。目前其常(chang)用(yong)的(de)導(dao)熱(re)(re)電絕緣填料(liao)主要有A1N、A12O3、MgO、SiN、SiO2等。

非(fei)絕緣導(dao)熱膠(jiao)粘(zhan)劑常用(yong)填料(liao)有銀、銅、錫、鋁粉，以及石墨、碳纖維等。目(mu)前，該(gai)類型膠(jiao)粘(zhan)劑主要(yao)用(yong)于(yu)導(dao)熱非(fei)絕緣場合的粘(zhan)接(jie)。