一种导热垫片、制造方法及其应用与流程

本发明涉及导热材料，尤其涉及一种导热垫片、制备方法及其应用。

背景技术：

1、导热材料是一种新型工业材料，在电子元件散热领域应用广泛，它可填充于电子元件与散热器之间以驱逐其中的空气，使电子元件产生的热量能更快速地通过热界面材料传递到散热器，达到降低工作温度、延长使用寿命的重要作用。

2、导热材料主要可以分为导热硅脂、导热凝胶、导热垫片、导热薄膜和导热相变材料等几大类，其中导热垫片具有使用便捷、导热率高、导热性能稳定、压缩性好、自带粘性、清洁度高等优点，是一种应用范围广的优良导热材料。

3、导热垫片主要应用于电子设备、led灯具、电力机械、半导体芯片、汽车及军工等领域，大部分领域国内厂家自产的导热垫片基本都能满足性能需求，但仍有部分领域(如半导体芯片)中所用到的导热垫片还是以进口为准，主要归咎于配方复杂、物性指标多、工艺繁琐、应用领域特殊等诸多因素。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种导热垫片，具有贴合率高、导热性好和使用寿命长等特点。

2、为达到上述目的，本发明第一方面提供了一种导热垫片，包括导热垫片基体，所述导热硅胶垫片基体的两面为氟塑离型膜，经转膜后，一面覆上或接触网格膜a、一面覆上或接触网格膜b；所述网格膜a选自复合网格膜，所述网格膜b选自复合网格膜或单层网格膜中的一种。

3、所述导热垫片基体主要由液体硅树脂、导热粉体、催化剂、抑制剂和其它助剂混合制备而成，所述液体硅树脂包括乙烯基硅油和含氢硅油。

4、所述网格膜a和网格膜b的网格形状优选为正方形或菱形。

5、所述网格膜a和网格膜b的网格边长优选为0.3～5mm；

6、和/或，所述网格膜a和网格膜b的网格间距优选为50～1000um；

7、和/或，所述网格膜a和网格膜b的网格凹槽深度优选为20～400um。

8、进一步的，所述网格膜a和网格膜b的网格边长优选为0.3～3mm；

9、和/或，所述网格膜a和网格膜b的网格间距优选为50～400um；

10、和/或，所述网格膜a和网格膜b的网格凹槽深度优选为20～200um。

11、本发明第二方面提供了一种蚀刻腔体用导热垫片的制备方法，包括以下步骤：

12、(1)分散抽真空

13、将液体硅树脂、导热粉体、催化剂、抑制剂和其它助剂加入到混合设备中分散并抽真空，分散均匀后得到导热混合物；

14、(2)延压固化

15、使用延压设备将导热混合物均匀挤压到两面氟塑离型膜中，并牵引至隧道炉中固化；

16、(3)转膜

17、将固化后的导热层进行转膜，将一面氟塑离型膜转成网格膜a，将另一面氟塑离型膜转成网格膜b，即得到一面覆上或接触网格膜a、一面覆上或接触网格膜b的导热垫片，其中网格膜a选自复合网格膜，网格膜b选自复合网格膜或单层网格膜中的一种。

18、上述所述液体硅树脂包括乙烯基硅油和含氢硅油，所述乙烯基硅油粘度范围为300～11000mpa.s，所述含氢硅油粘度范围为50～500mpa.s，所述乙烯基硅油和含氢硅油的质量比为1:1～50:1。

19、上述制备方法中，所述步骤(1)中的分散抽真空包括如下步骤：

20、步骤1-1：先加完非导热粉体原料，搅拌速度为10～20rpm/min下搅拌5～10分钟混合，最后加导热粉体部分，粒径依次由大至小，边加料边进行搅拌，搅拌速度为30～50rpm/min；

21、步骤1-2：加料完成后再搅拌20～30min，搅拌速度为40～80rpm/min；

22、步骤1-3：抽真空再搅拌90～120min，搅拌速度为60～100rpm/min，抽真空绝对压强为0.1～10pa。

23、本发明第三方面提供了一种导热垫片的应用，将上述导热垫片转移贴合到edgering上，贴合好导热垫片后的edge ring再和tunable edge sheath ring组装，组装后的整体再安装到electrostatic chuck上，最终应用到腔体蚀刻中。

24、进一步的，所述导热垫片的转移贴合和组装包括如下步骤：

25、步骤1放样：将导热垫片从网格膜b上剥离，将其与压胶盘通过定位点对准，网格膜a朝下，在压胶盘上形成一个完整的圆环形；

26、步骤2压胶：将edge ring放置到上述具有导热垫片的压胶盘上，施加一定重力，使edge ring与导热垫片完整贴合；

27、步骤3撕膜：将edge ring从压胶盘上取出，翻转180℃后水平放置，将导热垫片朝上的网格膜a剖离，最终使edge ring的内环和外环上都贴上导热垫片；

28、步骤4组装：将tunable edge sheath ring垂直朝下放置到贴合好导热垫片的edge ring外环上，通过定位孔对准，形成一个整体，组装到electrostatic chuck上，所述edge ring上内环的导热垫片和electrostatic chuck贴合，edge ring上外环的导热垫片和tunable edge sheath ring贴合。

29、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

30、(1)本发明中导热垫片包括导热硅胶垫片基体，导热垫片基体的两面为氟塑离型膜，有助于硅胶固化后脱模，且耐热性好；

31、(2)本发明中的导热垫片，一面覆上或接触网格膜a、一面覆上或接触网格膜b，导热垫片与网格膜接触，使得导热垫片表面印上网格纹路，在应用端贴合时有利于气泡的排出，可以实现更高的贴合比例，从而起到更好的热传导效果，确保工作温度达到要求；另外，网格膜和导热垫片的实际接触面积较低，同时导热垫片与网格膜a的剖离力大于或等于导热垫片与网格膜b的剖离力，有利于应用端的剖离；

32、(3)本发明的导热垫片应用到等离子腔体蚀刻环节，即导热垫片转移贴合到edgering上，最终实现导热垫片和不同零部件的贴合，本发明的导热垫片具有贴合操作简单、贴合率高、导热性好和使用寿命长的特点。

技术特征：

1.一种导热垫片，其特征在于，包括导热硅胶垫片基体，所述导热硅胶垫片基体的两面为氟塑离型膜，经转膜后，一面覆上或接触网格膜a、一面覆上或接触网格膜b；所述网格膜a选自复合网格膜，所述网格膜b选自复合网格膜或单层网格膜中的一种。

2.一种如权利要求1所述的导热垫片，其特征在于，所述导热硅胶垫片基体主要由液体硅树脂、导热粉体、催化剂、抑制剂和其它助剂混合制备而成，所述液体硅树脂优选包括乙烯基硅油和含氢硅油。

3.一种如权利要求1或2所述的导热垫片，其特征在于，所述网格膜a和网格膜b的网格形状优选为正方形或菱形。

4.一种如权利要求1或2所述的导热垫片，其特征在于，所述网格膜a和网格膜b的网格边长优选为0.3～5mm；

5.一种如权利要求1或2所述的导热垫片，其特征在于，所述网格膜a和网格膜b的网格边长优选为0.3～3mm；

6.一种导热垫片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.一种如权利要求6所述的导热垫片的制备方法，其特征在于，所述液体硅树脂包括乙烯基硅油和含氢硅油，所述乙烯基硅油粘度范围为300～11000mpa.s，所述含氢硅油粘度范围为50～500mpa.s，所述乙烯基硅油和含氢硅油的质量比为1:1～50:1。

8.一种如权利要求6或7所述的导热垫片的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的分散抽真空包括如下步骤：

9.一种如权利要求1-6任一项所述的导热垫片或权利要求7-8所述制备方法制备得到的导热垫片的应用，其特征在于，将导热垫片转移贴合到edge ring上，贴合好导热垫片后的edge ring再和tunable edge sheath ring组装，组装后的整体再安装到electrostaticchuck上，最终应用到腔体蚀刻中。

10.一种如权利要求9所述的导热垫片的应用，其特征在于，所述导热垫片的转移贴合和组装包括如下步骤：

技术总结本发明涉及一种导热垫片、制备方法及其应用，导热垫片包括导热硅胶垫片基体，所述导热硅胶垫片基体的两面为氟塑离型膜，经转膜后，一面覆上或接触网格膜A、一面覆上或接触网格膜B；所述网格膜A选自复合网格膜，所述网格膜B选自复合网格膜或单层网格膜中的一种。本发明的导热垫片应用到等离子腔体蚀刻中，即导热垫片转移贴合到edge ring上，贴合好导热垫片后的edge ring再和tunable edge sheath ring组装，组装后的整体再安装到Electrostatic chuck上，最终实现导热垫片和不同零部件的贴合。本发明的导热垫片具有贴合操作简单、贴合率高、导热性好和使用寿命长的特点。技术研发人员：陈博,罗乙杰,赵文,陈亚春,刘明明,夏元玲受保护的技术使用者：湖北鼎汇微电子材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/21