(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211006548.8 (22)申请日 2022.08.22 (71)申请人 世强先进 （深圳） 科技股份有限公司 地址 518000 广东省深圳市龙岗区坂田街 道雪岗路2018号 天安云谷产业园一期 3栋A座2301、 2302单元 (72)发明人 张弓　 (74)专利代理 机构 深圳市瑞方达知识产权事务 所(普通合伙) 44314 专利代理师 郭方伟 (51)Int.Cl. B32B 33/00(2006.01) B32B 7/06(2006.01) B32B 27/32(2006.01) B32B 27/36(2006.01)B32B 17/02(2006.01) B32B 17/10(2006.01) B32B 27/28(2006.01) B32B 27/08(2006.01) C08J 7/04(2020.01) C08L 79/08(2006.01) H05K 7/20(2006.01) C09K 5/14(2006.01) C09K 5/06(2006.01) (54)发明名称 一种导热相变化复合材 料结构和设备 (57)摘要 本发明涉及一种导热相变化复合材料结构 和设备。 该导热相变化复合材料结构包括第一导 热材料层、 高分子增强基材层和第二导热材料 层。 第一导热材料层、 高分子增强基材层和第二 导热材料层由上至下依次排布。 第一导热材料层 的第一面贴合高分子增强基材层的第一面， 第二 导热材料层的第一面贴合高分子增强基材层的 第二面。 这种导热相变化复合材料结构不仅可达 到优异的电气绝缘、 耐刺穿、 贴合性强等效果， 且 能够有效降低接触热阻， 提升热传导效率， 长期 使用可靠性高。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115534479 A 2022.12.30 CN 115534479 A 1.一种导热相变化复合材料结构， 其特征在于， 包括第一导热材料层(10)、 高分子增强 基材层(20)和第二导热材料层(30)； 所述第一导热材料层(10)、 所述高分子增强基材层 (20)和所述第二 导热材料层(30)由上至下依次排布； 所述第一导热材料层(10)的第一面贴合所述高分子增强基材层(20)的第一面， 所述第 二导热材料层(30)的第一 面贴合所述高分子增强基材层(20)的第二 面。 2.根据权利要求1所述的导热相变化复合材料结构， 其特征在于， 所述第 一导热材料层 (10)和所述第二 导热材料层(30)为相变化 导热材料层。 3.根据权利要求2所述的导热相变化复合材料结构， 其特征在于， 所述相变化导热材料 层由基础聚合物、 导热填料和至少一种添加剂构成； 其中， 所述基础聚合物包括长链高分子 结构。 4.根据权利要求1所述的导热相变化复合材料结构， 其特征在于， 所述高分子增强基材 层(20)为玻璃纤维层和/或聚酰 亚胺层。 5.根据权利要求1所述的导热相变化复合材料结构， 其特征在于， 所述第 一导热材料层 (10)和所述第二导热材料层(30)通过涂布方式和/或压延方式敷设在所述高分子增强基材 层(20)的表面。 6.根据权利要求1所述的导热相变化复合材料结构， 其特征在于， 所述导热相变化复合 材料结构的厚度小于0.5 ㎜； 所述导热相变化复合材料结构的厚度与热阻呈正相关关系， 所 述导热相变化复合材 料结构的厚度与热传导效率呈反相关 关系。 7.根据权利要求1所述的导热相变化复合材料结构， 其特征在于， 所述导热相变化复合 材料结构还包括第一离型膜层(40)和第二离型膜层(50)； 所述第一离型膜层(40)附在所述 第一导热材料层(10)的第二面， 所述第二离型膜层(50)附在所述第二导热材料层(30)的第 二面。 8.根据权利要求7所述的导热相变化复合材料结构， 其特征在于， 所述离型膜层为聚乙 烯离型膜层和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯离型膜层。 9.一种设备， 其特征在于， 包括功率器件、 散热器和权利要求1 ‑6任一所述的导热相变 化复合材料结构； 所述导热相变化复合材料结构在所述功率器件和所述散热器之间， 所述 导热相变化复合材 料贴合所述功率器件和所述散热器。 10.根据权利要求9所述的设备， 其特征在于， 所述设备为通信 基站， 所述功率器件包括 MOSFET管和/或IGBT模块。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115534479 A 2一种导热相变化复合材料 结构和设 备 技术领域 [0001]本发明涉及散热 领域， 更具体地说， 涉及一种导热相变化复合材 料结构和设备。 背景技术 [0002]一般地， 电子电路中常用的功率器件， 比如MOSFET管或IGBT模块等， 在 长期运行过 程中会因自身损耗而引起结温上升， 这将严重影响产品的使用寿命及其质量安全。 针对此 问题， 传统解决办法主 要有以下几种： [0003]第一种， 在MOSFET管或IGBT模块上加装散热器， 选用陶瓷片和导热硅脂作为界面 填充介质， 并用螺丝锁固， 以此达到良好导热及绝缘耐压的应用要求， 但这种散热方案普遍 存在几点问题： 首先， 在长期高温应用环境下， 导热硅脂会因内部小分子硅氧烷挥发而引起 表面浸润性变差， 甚至最 终粉化、 变干， 造成接触热阻增加， 降低了热传导效率和使用寿命， 可靠性欠佳。 其次， 陶瓷片一般常用的材质有氧化铝、 氮化铝， 其材质硬而脆， 韧性较差； 在 锁螺丝装配过程中， 会因受力过大或者受力不均而发生断裂， 从而产生间隙， 阻断了正常的 导热通路， 从而影响散热及绝 缘耐压特性。 [0004]第二种， 在 MOSFET管或IGBT模块上加装散热器， 选用导热矽胶布(业内有的称之为 导热绝缘片)作为界面填充介质， 最后用螺丝锁固， 以此达到良好导热及绝缘耐压的应用要 求， 但这种散热方案同样普遍存在 几点问题： 首先， 导热矽胶布表面无粘性且浸润性欠佳， 与所接触界面间贴合性不好， 界面接触热阻较大。 此外， M OSFET管或IGB T模块一般都有 标准 封装要求， 如TO220、 TO247等， 器件表 面会有孔位， 方便螺丝固定， 但由于导热矽胶布表 面无 粘性， 在装配过程中无法达到预固定的效果， 易造成孔位对齐偏 差， 影响生产效率。 其次， 为 解决上述表面粘性及难对位的问题， 也有的尝试在导热矽胶布单面或者双面采用背胶的方 式， 但同样会因多附加了一层压敏胶而引起材料自身导热性能的大幅衰减， 增大了热阻， 不 利于高效散热。 [0005]第三种， 在 MOSFET管或IGBT模块上加装散热器， 选用导热垫片作为界面填充介质， 最后用螺丝锁固， 以此达到良好导热及绝缘耐压的应用要求， 但这种散热方案同样普遍存 在几点问题： 首先， 为保证功率模块与散热器的紧密接触， 锁螺丝过程中所施加的扭力较 大， 而导热垫片硬度偏软， 硬度等级一般为Shore  OO(参考标准ASTM  D2240)， 在装配过程中 极易压缩变形， 甚至有压烂/压破的风险， 进而会影响其正常导热及绝缘 耐压特性。 其次， 用 于此应用场景 下的导热垫片， 其厚度一般较厚(1m m及以上)， 热阻较大， 不利于快速 散热。 发明内容 [0006]本发明要解决的技术问题在于， 针对现有技术的上述传统导热材料存在的热传导 效率低、 接触热阻随使用时长增加、 与接触界面贴合性低和可靠性低等缺陷， 提供一种导热 相变化复合材 料结构和设备。 [0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 构造一种导热相变化复合材料结 构， 包括第一导热材料层、 高分子增强基材层和第二导热材料层； 所述第一导热材料层、 所说　明　书 1/4 页 3 CN 115534479 A 3