在電子設(shè)備向高頻化、小型化發(fā)展的當(dāng)下,線路板的散熱性能已成為制約器件穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。線路板用散熱銅漿作為一種高導(dǎo)熱功能材料,憑借銅單質(zhì)優(yōu)異的導(dǎo)熱系數(shù)(401W/(m·K))與良好的電子兼容性,被廣泛應(yīng)用于5G基站、新能源汽車(chē)電控板、服務(wù)器等精密電子元器件的散熱層制備。其通過(guò)在樹(shù)脂基體中均勻分散納米級(jí)銅粉,形成高效導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò),可使線路板熱阻大幅降低,有效解決芯片過(guò)熱導(dǎo)致的性能衰減問(wèn)題。我們依托自主開(kāi)發(fā)的納米分散技術(shù),突破了傳統(tǒng)銅漿粒徑分布不均、易團(tuán)聚、界面熱阻大的行業(yè)痛點(diǎn),打造出適配高功率電子器件的散熱銅漿的分散解決方案。
一、核心材料:精密級(jí)原料構(gòu)筑導(dǎo)熱基石
銅粉體系:采用多級(jí)粒徑梯度搭配(100nm高純銅粉、150nm高純銅粉、500nm高純銅粉),通過(guò)不同粒徑顆粒的緊密堆積效應(yīng),構(gòu)建三維連續(xù)導(dǎo)熱通道。其中100nm銅粉的比表面積大,可填充亞微米級(jí)顆粒間隙;500nm銅粉作為骨架增強(qiáng)導(dǎo)熱路徑連續(xù)性。
功能性助劑:選用高純度CB溶劑(氯苯),以 131.7℃的中沸點(diǎn)特性掌控?fù)]發(fā)節(jié)奏,在固化過(guò)程中勻速退場(chǎng),可確保樹(shù)脂與銅粉均勻形成致密導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò),其化學(xué)惰性有利于銅漿儲(chǔ)存時(shí)的組分穩(wěn)定。
二、智能設(shè)備:工業(yè)級(jí)裝備實(shí)現(xiàn)納米級(jí)操控
1. TRILOS連續(xù)分散均質(zhì)機(jī)
配備40mm直徑的定轉(zhuǎn)子分散頭,在11000rpm高速分散時(shí),銅漿在強(qiáng)大離心力作用下進(jìn)入定轉(zhuǎn)子間隙,受強(qiáng)烈的剪切、摩擦和湍流作用,實(shí)現(xiàn)銅粉在CB溶劑中快速分散和混合。
2. TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)
在1200bar壓力下,經(jīng)過(guò)分散單元的狹小縫隙,瞬間產(chǎn)生強(qiáng)大剪切力,將大顆粒物料裁剪成微小碎片。同時(shí),物料高速流動(dòng)相互撞擊,還會(huì)形成空穴效應(yīng)。這些綜合作用讓漿料里銅粉的粒徑大幅減小,且粒徑分布寬度變窄。
3. TRILOS三輥機(jī)
TRILOS三輥機(jī)為中高粘度漿料研磨分散較有效的過(guò)程處理設(shè)備。針對(duì)漿料中含有各類(lèi)樹(shù)脂類(lèi)溶劑、金屬顆粒、有機(jī)物顆粒、分體類(lèi)填料的分散研磨有著其它設(shè)備達(dá)不到的最終效果。
此外,TRILOS推出的物聯(lián)網(wǎng)智能三輥機(jī)解決方案,可實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)分析、權(quán)限管理、運(yùn)行記錄備份等功能,支持加工參數(shù)研究;智能平臺(tái)還能接入混料機(jī)、投料機(jī)、在線粘度計(jì)、在線粒度儀等設(shè)備與儀器,實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)智能化管理。
三、匠心工藝:全流程梯度分散工藝
1. 納米級(jí)梯度分散工藝(連續(xù)分散均質(zhì)機(jī)+超高壓納米均質(zhì)機(jī)階段)
1) 投入100nm的銅粉到CB溶劑中,用TRILOS連續(xù)分散均質(zhì)機(jī)在11000rpm下處理5分鐘,形成預(yù)分散液。
2) 采用TRILOS ND100超高壓納米均質(zhì)機(jī),在1200bar壓力下分散5遍。
3) 再投入150nm的銅粉到上述分散液中,重復(fù)預(yù)處理與高壓分散流程,通過(guò)多級(jí)分散使團(tuán)聚打開(kāi)、不同粒徑顆粒相互填充,形成致密懸浮體系(如下圖)。
2. 微米級(jí)精密調(diào)控工藝(三輥機(jī)階段)
在上述致密懸浮體系中加入500nm的銅粉和樹(shù)脂,用TRILOS TR80A三輥機(jī)分散9遍,制得銅漿。三輥機(jī)運(yùn)行中無(wú)漏料、出料均勻,輥?zhàn)悠叫卸容^好,使用結(jié)束后無(wú)跑位。
經(jīng)刮板細(xì)度計(jì)測(cè)試,物料的最終細(xì)度達(dá)到2.5μm。此外,性能測(cè)試結(jié)果表明,該銅漿具備優(yōu)異的高熱導(dǎo)率與低熱阻特性。
TRILOS TR80A型三輥機(jī)是實(shí)驗(yàn)室型中間型號(hào)設(shè)備,處理量0.02-20L/h,可銜接實(shí)驗(yàn)室測(cè)試與中小規(guī)模試產(chǎn)。其設(shè)計(jì)緊湊小巧,適合實(shí)驗(yàn)室桌面放置,全觸控工業(yè)控制屏打造人機(jī)交互界面,具備在線間隙修正和配方菜單功能,操作便捷。TR80A型三輥機(jī)理論最小加工精度可以達(dá)到1μm。
四、解決方案優(yōu)勢(shì):科技賦能打造行業(yè)模版
1. 連續(xù)式分散:TRILOS連續(xù)分散均質(zhì)機(jī),憑借的定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)漿料的高效分散。
2. 納米級(jí)均質(zhì):TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī),實(shí)現(xiàn)納米級(jí)物料分散,滿足多種材料制備需求。
3. 維護(hù)方便:傳統(tǒng)的高壓均質(zhì)機(jī)容易堵和漏,TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)不堵不漏,清洗維護(hù)方便。采用10寸工業(yè)觸控屏,可實(shí)時(shí)監(jiān)控壓力曲線圖,最高壓力可達(dá)4000bar。
4. 精細(xì)研磨:TRILOS智能三輥機(jī),高精度研磨工藝,適用于高粘度漿料、油墨等精細(xì)加工。用TRILOS三輥機(jī)分散后,銅漿的細(xì)度實(shí)現(xiàn)從幾十μm原始粒徑到2.5μm成品粒徑的精準(zhǔn)控制。
5. 效率革命:傳統(tǒng)的三輥分散需15-20遍,且分散效果不好,打不開(kāi)團(tuán)聚。本工藝通過(guò)納米級(jí)梯度分散+微米級(jí)精密調(diào)控組合,將三輥機(jī)分散遍數(shù)壓縮至9遍,生產(chǎn)效率大幅提升。
6. 智能適配:TRILOS三輥機(jī)運(yùn)行參數(shù)可存儲(chǔ)容量達(dá)3000種,對(duì)不同原材料參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)與對(duì)比。輥?zhàn)铀俣群烷g距均可作為參數(shù)設(shè)定。一鍵切換不同規(guī)格銅漿生產(chǎn),滿足高導(dǎo)熱型與消費(fèi)電子等多場(chǎng)景用銅漿需求。此外,通過(guò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多設(shè)備協(xié)同作業(yè)與生產(chǎn)流程智能化,助力客戶降本增效、精準(zhǔn)決策。
總之,散熱銅漿生產(chǎn)體系,通過(guò)材料科學(xué)、智能裝備與數(shù)字化工藝的深度融合,將漿料分散這一傳統(tǒng)工藝升級(jí)為智能化、可量化、可追溯的工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)流程,為線路板散熱領(lǐng)域提供了兼具性能與產(chǎn)能的現(xiàn)代化解決方案。
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