以六方氮化硼為基材的導(dǎo)熱絕緣膠在電子產(chǎn)品方面的應(yīng)用

電子產(chǎn)品通常需用薄層的絕緣層，計算機中央處理器(CPU)的芯片為半導(dǎo)體(如 硅)，它比金屬散熱片(通常為銅)的熱膨脹系數(shù)小很多，通常不能用熔點低的合金焊材將 半導(dǎo)體和金屬焊在一起，以免接口因應(yīng)力過大而產(chǎn)生裂紋。因此有所謂“導(dǎo)熱膠”(Thermal Grease)，或稱“熱接口材料”(Thermal Interface Material 或 TIM)可以壓在 CPU 及散熱 片(Heat Spreader)之間，或散熱片和熱沉(Heat Sink)之間，將其內(nèi)的空氣排除，這樣CPU 產(chǎn)生的熱可以經(jīng)膠傳到金屬散熱片，乃至熱沉。又如印刷電路板(Printed Circuit Board或PCB)通常用玻璃纖維強化的復(fù)合 膠(Fiber Reinforced Composite或FRC)壓成。但FRC含玻璃及塑料，其熱傳導(dǎo)率很低 (< lW/mK)，因此高功率的電子產(chǎn)品(如LED)常使用金屬載板(如鋁基板)。 

為了絕緣，常 將銅鉬用膠壓合在鋁板上，制成所謂的MCPCB(Metal Core PCB)。黏合銅和鋁的有機膠(如 環(huán)氧樹脂或Epoxy resin)，其熱傳導(dǎo)率遠低于lW/mK，因此常造成LED過熱，減低了其亮度 或縮短了其壽命。有機膠不僅熱傳導(dǎo)率極低，而且熱膨脹率特大，因此在電子產(chǎn)品冷熱交替之下，常 會黏不住金屬。膠的熱穩(wěn)定性也很低，其內(nèi)的揮發(fā)成份(如Η、0、Ν)會逐漸蒸發(fā)以致膠會逐 漸變質(zhì)，甚至干裂。有機膠的上述問題可藉滲雜陶瓷粉(如AlN、Al203、Si02、ai0、i^e203、SiC)，鉆石或 六方氮化硼(Cubic Boron Nitride或cBN)等略為舒緩。但陶瓷粉等為硬質(zhì)材料，而且形 狀多近球形。在有機膠里面，陶瓷粉乃以點接觸的方式傳熱，因此含陶瓷粉的膠體其熱傳導(dǎo) 率仍然很低，通常不及5W/mK。

因此，在這個領(lǐng)域?qū)σ?/span>氮化硼為基材的具有優(yōu)良熱傳導(dǎo)率和極佳絕緣性能的導(dǎo)熱絕緣膠存在大量需求。