在电子设备向高频化、小型化发展的当下,线路板的散热性能已成为制约器件稳定性的关键因素。线路板用散热铜浆作为一种高导热功能材料,凭借铜单质优异的导热系数(401W/(m·K))与良好的电子兼容性,被广泛应用于5G基站、新能源汽车电控板、服务器等精密电子元器件的散热层制备。其通过在树脂基体中均匀分散纳米级铜粉,形成高效导热网络,可使线路板热阻大幅降低,有效解决芯片过热导致的性能衰减问题。我们依托自主开发的纳米分散技术,突破了传统铜浆粒径分布不均、易团聚、界面热阻大的行业痛点,打造出适配高功率电子器件的散热铜浆的分散解决方案。
一、核心材料:精密级原料构筑导热基石
铜粉体系:采用多级粒径梯度搭配(100nm高纯铜粉、150nm高纯铜粉、500nm高纯铜粉),通过不同粒径颗粒的紧密堆积效应,构建三维连续导热通道。其中100nm铜粉的比表面积大,可填充亚微米级颗粒间隙;500nm铜粉作为骨架增强导热路径连续性。
功能性助剂:选用高纯度CB溶剂(氯苯),以 131.7℃的中沸点特性掌控挥发节奏,在固化过程中匀速退场,可确保树脂与铜粉均匀形成致密导热网络,其化学惰性有利于铜浆储存时的组分稳定。
二、智能设备:工业级装备实现纳米级操控
1. TRILOS连续分散均质机
配备40mm直径的定转子分散头,在11000rpm高速分散时,铜浆在强大离心力作用下进入定转子间隙,受强烈的剪切、摩擦和湍流作用,实现铜粉在CB溶剂中快速分散和混合。
2. TRILOS超高压纳米均质机
在1200bar压力下,经过分散单元的狭小缝隙,瞬间产生强大剪切力,将大颗粒物料裁剪成微小碎片。同时,物料高速流动相互撞击,还会形成空穴效应。这些综合作用让浆料里铜粉的粒径大幅减小,且粒径分布宽度变窄。
3. TRILOS三辊机
TRILOS三辊机为中高粘度浆料研磨分散较有效的过程处理设备。针对浆料中含有各类树脂类溶剂、金属颗粒、有机物颗粒、分体类填料的分散研磨有着其它设备达不到的最终效果。
此外,TRILOS推出的物联网智能三辊机解决方案,可实现设备数据分析、权限管理、运行记录备份等功能,支持加工参数研究;智能平台还能接入混料机、投料机、在线粘度计、在线粒度仪等设备与仪器,实时监控生产过程,实现智能化管理。
三、匠心工艺:全流程梯度分散工艺
1. 纳米级梯度分散工艺(连续分散均质机+超高压纳米均质机阶段)
1) 投入100nm的铜粉到CB溶剂中,用TRILOS连续分散均质机在11000rpm下处理5分钟,形成预分散液。
2) 采用TRILOS ND100超高压纳米均质机,在1200bar压力下分散5遍。
3) 再投入150nm的铜粉到上述分散液中,重复预处理与高压分散流程,通过多级分散使团聚打开、不同粒径颗粒相互填充,形成致密悬浮体系(如下图)。
2. 微米级精密调控工艺(三辊机阶段)
在上述致密悬浮体系中加入500nm的铜粉和树脂,用TRILOS TR80A三辊机分散9遍,制得铜浆。三辊机运行中无漏料、出料均匀,辊子平行度较好,使用结束后无跑位。
经刮板细度计测试,物料的最终细度达到2.5μm。此外,性能测试结果表明,该铜浆具备优异的高热导率与低热阻特性。
TRILOS TR80A型三辊机是实验室型中间型号设备,处理量0.02-20L/h,可衔接实验室测试与中小规模试产。其设计紧凑小巧,适合实验室桌面放置,全触控工业控制屏打造人机交互界面,具备在线间隙修正和配方菜单功能,操作便捷。TR80A型三辊机理论最小加工精度可以达到1μm。
四、解决方案优势:科技赋能打造行业模版
1. 连续式分散:TRILOS连续分散均质机,凭借的定转子结构,实现浆料的高效分散。
2. 纳米级均质:TRILOS超高压纳米均质机,实现纳米级物料分散,满足多种材料制备需求。
3. 维护方便:传统的高压均质机容易堵和漏,TRILOS超高压纳米均质机不堵不漏,清洗维护方便。采用10寸工业触控屏,可实时监控压力曲线图,最高压力可达4000bar。
4. 精细研磨:TRILOS智能三辊机,高精度研磨工艺,适用于高粘度浆料、油墨等精细加工。用TRILOS三辊机分散后,铜浆的细度实现从几十μm原始粒径到2.5μm成品粒径的精准控制。
5. 效率革命:传统的三辊分散需15-20遍,且分散效果不好,打不开团聚。本工艺通过纳米级梯度分散+微米级精密调控组合,将三辊机分散遍数压缩至9遍,生产效率大幅提升。
6. 智能适配:TRILOS三辊机运行参数可存储容量达3000种,对不同原材料参数进行存储与对比。辊子速度和间距均可作为参数设定。一键切换不同规格铜浆生产,满足高导热型与消费电子等多场景用铜浆需求。此外,通过平台实现多设备协同作业与生产流程智能化,助力客户降本增效、精准决策。
总之,散热铜浆生产体系,通过材料科学、智能装备与数字化工艺的深度融合,将浆料分散这一传统工艺升级为智能化、可量化、可追溯的工业级标准流程,为线路板散热领域提供了兼具性能与产能的现代化解决方案。
更多解决方案和产品信息欢迎联系上海人和科学仪器有限公司
电话
微信扫一扫