(19)中华 人民共和国 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 202111436743.X (22)申请日 2021.11.29 (71)申请人 江阴镓力材 料科技有限公司 地址 214400 江苏省无锡市江阴市金山路 201号创智园智慧坊B5层 (72)发明人 王立　胡晓诚　周自娜　 (74)专利代理 机构 南京九致知识产权代理事务 所(普通合伙) 32307 代理人 严巧巧 (51)Int.Cl. C09K 5/06(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种金属基相变式界面导热材料、 制备方法 及其应用 (57)摘要 本发明提供一种金属基相变式界面导热材 料、 制备方法及其应用， 包括以下质量份数的成 分： Bi25％～35％； In40％～55％； Sn10％～ 18％； Ga3％～7％； 以及交联相材料2％～8％。 该 材料中交联相变材料和合金粒子之间具有良好 的结合力， 合金粒子包覆性好， 粒度小且均匀性 好， 并且电子器件工作过程中合金粒子在包覆的 情况下发生相变储能， 能够有效提升 散热效果。 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 CN 114276785 A 2022.04.05 CN 114276785 A 1.一种金属基相变 式界面导热材料， 其特征在于： 包括以下质量份数的成分： Bi25％～ 35％； In40％～55％； Sn10％～18％； Ga3％～7％； 以及交联相材 料2％～8％。 2.根据权利要求1所述的材 料， 其特征在于： 所述Ga以至少部分的氧化物的形式存在。 3.根据权利要求2所述的材料， 其特征在于： 所述Bi、 In、 Sn以Bi ‑In‑Sn合金的形式存 在。 4.根据权利 要求3所述的材料， 其特征在于： 所述材料包括Bi ‑In‑Sn合金以及位于交联 相材料与Bi ‑In‑Sn合金之间的连接层， 所述连接层由所述至少部 分的氧化物的形式的Ga构 成。 5.根据权利要求 4所述的材 料， 其特征在于： 所述连接层的厚度为纳米级～微 亚米级。 6.根据权利要求 4所述的材 料， 其特征在于： 所述Bi ‑In‑Sn合金的尺寸 为微米级。 7.根据权利要求1至6 中任意一项所述的材料， 其特征在于： 所述交联相材料为硅油、 环 氧树脂或聚氨酯中的一种或几种。 8.一种权利要求1 ‑7中任意一项所述材料的制 备方法， 其特征在于： 将Bi、 In、 Sn、 Ga以 及交联相材 料混合熔炼并搅拌， 熔炼温度为5 0℃～120℃。 9.根据权利要求8所述的方法， 其特征在于： 熔炼过程中， 所述交联相材料按照等比例 分成3～8份， 逐次加入。 10.一种权利要求1 ‑7中任意一项所述的材 料在电子器件散热中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114276785 A 2一种金属基相变式界面导热材料、 制备方 法及其应用 技术领域 [0001]本发明涉及热界面材 料领域， 特别是一种相变式界面 导热材料。 背景技术 [0002]在电子器件不断集成化、 高效化和微型化趋势 下， 对于热管理的要求不断提高， 是 否能制备有效的散热材料甚至超越硬件本身和散热设计成为制约未来电子产品发展的瓶 颈。 在微电子器件和散热器之间存在极细微的凹凸不平的空隙， 使用具有高导热性的热界 面材料填充满这些间隙， 作为连接发热体和散热器件之间的桥梁， 是提高CPU/IGBT/LED等 电子器件稳定性和效率的关键材料。 传统界面材料包括导热硅脂、 导热硅胶或导热垫片， 以 高分子材料为基体， 添加纳米高导热增强颗粒实现， 其热导率已经接近极限， 约15W/mK， 难 以满足实际需求； 基于金属的导热材料， 其热导率达到100W/mK以上， 是最有效的技术解决 方案之一。 [0003]现有金属基界面导热材料主要是Ga基合金， 在Ga基合金中添加纳 米Cu粉、 W粉甚至 金刚石粉， 获得膏体材料， 可有效提高热导率的同时， 抑制流动性， 确保系统安全。 但是， 上 述材料在使用过程中由于存在温度波动、 压力交变等因素， 容易发生固/液分离现象， 难以 实现系统安全和热导 率的稳定性。 发明内容 [0004]本发明目的在于提供一种金属基相变式界面导热材料， 用于解决现有的金属基界 面导热材料容易发生固液分离、 难以保证系统安全和导热率稳定的技 术问题。 [0005]为达成上述目的， 本发明提出如下技 术方案： [0006]本发明的第一方面， 在于提供一种金属基相变式界面导热材料， 包括以下质量份 数的成分： Bi25％～35％； In40％～55％； Sn10％～18％； Ga3％～7％； 以及交联相材料2％ ～8％。 [0007]进一步的， 在本发明 中， 所述Ga以至少部分的氧化物的形式存在。 [0008]进一步的， 在本发明 中， 所述Bi、 I n、 Sn以Bi ‑In‑Sn合金的形式存在。 [0009]进一步的， 在本发明中， 所述材料包括Bi ‑In‑Sn合金以及位于交联相材料与Bi ‑ In‑Sn合金之间的连接层， 所述连接层由所述至少部分的氧化物的形式的Ga构成。 [0010]进一步的， 在本发明 中， 所述连接层的厚度为纳米级～微 亚米级。 [0011]进一步的， 在本发明 中， 所述Bi ‑In‑Sn合金的尺寸 为微米级。 [0012]进一步的， 在本发明中， 所述交联相材料为硅油、 环氧树脂或聚氨酯中的一种或几 种。 [0013]本发明的第二个方面， 在于提供一种金属基相变式界面导热材料的制 备方法， 将 Bi、 In、 Sn、 Ga以及 交联相材料按照上述第一方面的材料的比例 进行混合熔炼并搅拌， 熔炼 温度为50℃～120℃。 [0014]进一步的， 在本发明中， 熔炼过程中， 所述交联相材料按照等比例分成3～8份， 逐说　明　书 1/5 页 3 CN 114276785 A 3