單組份加成型絕緣導(dǎo)熱硅橡膠的研究.pdf

1、隨著微電子封裝和集成電路小型化、微型化的發(fā)展，器件的功率密度不斷升高，人們對(duì)導(dǎo)熱材料提出了更高的要求。以硅橡膠為基體的熱界面材料因其具有耐高低溫性、耐老化性、耐候性、耐溶劑性及電器絕緣性能好等優(yōu)點(diǎn)而引起廣泛的關(guān)注。本課題通過研究填料的種類（單一、混合）、填料改性方法和催化劑、交聯(lián)劑添加量對(duì)硅橡膠基體的導(dǎo)熱膠導(dǎo)熱系數(shù)、紹爾硬度、固化溫度、拉伸剪切強(qiáng)度和絕緣性等性能的影響，成功開發(fā)一款導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到1.08W/mK，介電擊穿強(qiáng)度達(dá)到13kV/

2、mm以上的高性能單組份加成型導(dǎo)熱絕緣硅橡膠。該導(dǎo)熱絕緣膠的綜合性能與 Henkel5404基本相當(dāng)。
　　在本課題的研究過程中，首先研究了填料種類（單一、混合）對(duì)導(dǎo)熱性能的影響。試驗(yàn)中通過穩(wěn)態(tài)流法測(cè)定導(dǎo)熱絕緣膠的導(dǎo)熱系數(shù)。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在相同的試驗(yàn)條件下，各填料的導(dǎo)熱絕緣膠的導(dǎo)熱系數(shù)由高到低的排序?yàn)椋旱X>氧化鋁>氧化鋅。與單一填料相比，氧化鋁、氧化鋅和氮化鋁、氧化鋅混合填料（4：1）可以明顯提高導(dǎo)熱絕緣膠的導(dǎo)熱系數(shù)。
　　

3、其次，在填料改性的研究試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，整體混摻法處理填料制備的導(dǎo)熱絕緣膠會(huì)產(chǎn)生分層的現(xiàn)象，而醇水體系沉積法可以避免該現(xiàn)象的產(chǎn)生，而且使用此方法處理的填料制備的導(dǎo)熱絕緣膠的導(dǎo)熱性能高于前者。此外，運(yùn)用紅外譜圖分析、XRD分析及 SEM分析表征了醇水體系沉積法處理填料前后的差別。
　　再次，在調(diào)整交聯(lián)劑和催化劑的添加量以解決固化過程中的氣泡問題時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著交聯(lián)劑添加量的增大，導(dǎo)熱絕緣膠的導(dǎo)熱系數(shù)降低，交聯(lián)密度降低，紹爾硬度變小，最佳固化溫

4、度降低。隨著催化劑添加量的增大，導(dǎo)熱絕緣膠的導(dǎo)熱系數(shù)降低，紹爾硬度無明顯變化，固化溫度降低。并最終通過試驗(yàn)確定交聯(lián)劑和催化劑的最佳添加量分別為5％和0.2%。
　　最后，研究了不同固化溫度（50℃-150℃）對(duì)導(dǎo)熱絕緣膠性能的影響。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)熱絕緣膠的導(dǎo)熱系數(shù)隨著固化溫度升高而降低，紹爾硬度隨著固化溫度的升高而升高。該導(dǎo)熱絕緣膠使用鋁片測(cè)試的拉伸剪切強(qiáng)度高于銅片，并且在待用材料上涂抹硅烷偶聯(lián)劑能顯著提高導(dǎo)熱絕緣膠的力學(xué)性能。在膠體