線路板用散熱銅漿的分散解決方案

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、新能源汽車電控板、高級(jí)服務(wù)器等精密電子元器件的散熱層制備。其通過在樹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，有效解決芯片過熱導(dǎo)致的性能衰減問題。我們依托自主開發(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，在固化過程中勻速退場(chǎng)，可確保樹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程處理設(shè)備。針對(duì)漿料中含有各類樹脂類溶劑、金屬顆粒、有機(jī)物顆粒、分體類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，通過多級(jí)分散使團(tuán)聚打開、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)行中無漏料、出料均勻，輥?zhàn)悠叫卸容^好，使用結(jié)束后無跑位。

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，打不開團(tuán)聚。本工藝通過納米級(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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