中国粉体网讯 5月23日,思泉新材发布公告称,其于近日取得的发明:一种膨胀发泡石墨膜及其制备方法和半导体散热装置中的应用,有利于公司推广新产品及开拓半导体散热领域市场。
合成石墨膜具有化学稳定性好、面内热导率高、重量轻等优点,是一种在电子设备中应用广泛的面内均热材料。但由于合成石墨膜面外可压缩性不高,界面填隙能力有限,并且面外热导率低,很少将其用作导热界面材料。
为了提高合成石墨膜的可压缩性能,在已公开专利技术中,通过对聚酰亚胺膜碳化、石墨化的温度进行控制,能够得到一种可压缩性合成石墨膜,但是使用时需要在大压力700kPa下才能实现界面热阻不超过0.25℃·cm2/W,而大压力在散热器安装过程中会对芯片造成应力损伤,应用受限。因此,为拓展石墨膜的应用范围,制备低压力下低热阻的导热石墨膜成为重要研究方向。
在思泉新材的新获专利中,膨胀发泡石墨膜的制备,采用如下的技术方案:
膨胀发泡石墨膜
(1)在插层剂中无添加金属盐或氮硼碳系导热颗粒的条件下进行浸渍处理,再经限厚膨胀发泡制得,制备的膨胀发泡石墨膜在30psi压力下,压缩率大于10%,面积热阻小于0.78℃·cm2/W。
(2)在插层剂中添加金属盐的条件下进行浸渍处理,再经限厚膨胀发泡及还原处理制得,获得的膨胀发泡石墨膜在30psi压力下,压缩率大于10%,面积热阻小于0.70℃·cm2/W。
(3)在插层剂中添加氮硼碳系导热颗粒的条件下进行浸渍处理,再经限厚膨胀发泡制得。由此制备的膨胀发泡石墨膜在30psi压力下,压缩率大于10%,面积热阻小于0.65℃·cm2/W。
上述技术方案制得的膨胀发泡石墨膜,在低压下具有较高的压缩率,热阻小,导热性能好,能应用于多种小型配件的散热,不易对芯片等配件造成应力损伤。
半导体散热装置
此外,专利还提供了一种半导体散热装置,包括发泡石墨膜、芯片和散热器,芯片封装于散热器表面,将发泡石墨膜夹持于芯片与散热器之间。在此装置中,膨胀发泡石墨膜可以在低压力作用下稳定地设置于芯片与散热器之间,不会由于过高压力而导致芯片或散热器受到应力损伤,能将芯片工作过程产生的热能传导至散热器,再通过散热器实现散热。
思泉新材表示,本次取得的发明专利不会对公司目前的经营状况产生重大影响,但有利于进一步完善知识产权保护体系,发挥自主知识产权优势,并形成持续创新机制,保持公司技术领先地位,同时有利于公司推广新产品及开拓半导体散热领域市场,提升综合竞争力。
参考来源:思泉新材公告、国家知识产权局
(中国粉体网编辑整理/梧桐)
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