專利名稱：一種絲網工裝及利用其涂覆硅脂的工藝方法
技術領域：
本發明涉及硅脂涂覆工藝，更具體地說，涉及一種絲網工裝及利用其涂覆 硅脂的工藝方法。
背景技術：
為了減少接觸熱阻，在電子設備中經常使用硅脂作為導熱介質材料。例如在散熱器與絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)或者 其他電子元件之間涂抹硅脂，從而填補散熱器和這些電子元件的間隙，加強散 熱器的散熱效果，避免模塊結溫超限而導致電子元件失效。目前業界主要使用滾輪的方式進行手工涂覆，該工藝不穩定，無法保證涂 層的厚度，不同作業者所涂覆的涂層厚度會有很大的區別；另外，手工涂覆也 無法保證涂層的均勻性。這些缺陷將導致散熱器的散熱不穩定，且裝配時由于 硅脂涂層厚度不均勻還會帶來基片破裂等隱患。如附圖l所示，是手工涂覆硅脂 的制程能力指數(Complex Process Capability index, CPK)的分布示意圖。在該 圖中，規格下限(Lower Specification Limit, LSL)為IOO,規格上限(Upper specification limit, USL)為150，樣品平均值(Sample-Mean, SM)為128.75。 目前手工涂覆硅脂的作業方式下CPK值僅為0.34，未達到工藝要求。因此需要一種新的涂覆硅脂的工藝方法，保證硅脂涂覆的厚度和均勻性， 從而提高散熱穩定性。發明內容本發明的目的在于提供一種利用絲網工裝涂覆硅脂的工藝方法，旨在解決 現有技術在硅脂涂覆過程中存在的散熱穩定性差的問題。本發明的目的還在于提供一種絲網工裝，以更好地解決現有技術中存在的 上述問題。為了實現發明目的，所述利用絲網工裝涂覆硅脂的工藝方法包括以下步驟A. 利用菲林技術在絲網上制作絲網工裝；B. 通過定位裝置將所述絲網工裝固定到電子元件表面；C. 在所述絲網工裝上涂覆硅脂，并除去所述絲網工裝。 優選地，所述電子元件包括散熱器、絕緣柵雙極型晶體管。優選地，所述絲網工裝的網孔目數為100目，絲徑為100nm，對應的硅脂涂 覆厚度為畫跳優選地，所述步驟B中涂覆硅脂的步驟包括利用刮刀將珪脂刮過絲網工裝 的通孔部分。為了更好地實現發明目的，所述絲網工裝的網孔目數為100目，絲徑為100 Mm,并通過定位裝置固定在電子元件表面。優選地，所述目數為100目，絲徑為100 JJ m的網孔規格對應的硅脂涂覆厚度 為100um。優選地，所述絲網工裝包括絲網印版、絲網、網框和定位裝置。 優選地，所述絲網采用尼龍材料制成。本發明通過一種具有特定規格的絲網工裝來涂覆硅脂，保證了硅脂涂覆的 厚度和均勻性，從而提高了散熱穩定性。
圖l是現有技術中手工涂覆硅脂的CPK分布示意圖； 圖2是本發明中絲網工裝的結構圖；圖3是本發明中利用絲網工裝涂覆硅脂的工藝方法流程圖；圖4是本發明的一個實施例中利用絲網工裝涂覆硅脂的CPK分布示意圖。具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實 施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅 僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。本發明通過通過一種具有特定規格的絲網工裝來涂覆硅脂，保證了硅脂涂 覆的厚度和均勻性，從而提高了散熱穩定性。本發明利用了絲網印刷技術，該技術是利用感光材料通過照相制版的方法 制作絲網工裝，使絲網工裝上圖文部分的絲網孔為通孔，而非圖文部分的絲網 孔被堵住。印刷時通過刮板的擠壓，使油墨或者其他介質通過圖文部分的網孔 轉移到承印物上，形成與原稿一樣的圖文。目前該技術主要應用于油墨的印刷， 承印物則主要是紙張、紙板、木材、金屬、紡織品、塑料、軟木、皮革、毛皮、 陶瓷、玻璃、貼花紙、轉印紙等。本發明則對此進行了改進，從而能夠將該技 術應用到電子元件表面的硅脂涂覆工藝中。圖2示出了本發明中絲網工裝的結構，該絲網工裝的印刷版面呈網狀，包括 絲網印版l、絲網2、網框3和定位裝置4。其中(1) 絲網印版l用于生成所要涂覆的形狀。在實際應用中，絲網印版l上具 有某種確定的圖案。(2 )絲網2是用于保證涂層厚度的介質，是用作絲網印版l支持體的編織物， 俗稱絹網、絹屏、紗網、篩網等。在本發明的一個實施例中，絲網2釆用尼龍 (Nylon)材料制成。絲網2的兩孔規格一般由目數(Mesh)和厚度來界定(1 )目數是指在l英寸(25.41mm)長度內的網孔數，如在l英寸(25.41mm) 長度內的網孔數為100個，即經度、綿度方向上各有100個孔組成的1平方英寸的 網，有10000個網孔，其目數就是100目。目數一般可以i兌明絲網的絲與絲之間 的密疏程度，目數越高絲網越密，網孔越小，反之，目數越低絲網越稀疏，網 孔越大，如150目/英寸，即1英寸內有150根網絲。網孔越小，通過性越差，網孔 越大，通過性就越好。在選用絲網時可根據承印的精度要求，選擇不同目數的 絲網。(2) 絲網厚度指絲網表面與底面之間的距離， 一般以毫米(mm)或微米 (iam)計量。厚度應是絲網在無張力狀態下靜置時的測定值。厚度由構成絲網的直徑(即"絲徑")決定，絲網過墨量與厚度有關。由于本發明的承印物是電子器件，例如散熱器或者IGBT等，因此所涂覆的硅脂的厚度需要具有統一的厚度和均勻性。通過大量的實驗發現，基于目前電子元件表面的加工工藝，100um的硅脂厚度下散熱效果最佳，實驗數據如下硅脂厚度150umlOOum50um150umVs 勵um50um Vs lOOum熱阻0.032K/W0扁K/W0.028K/W37.5 %28.57%殼溫108.23 °C106.64 °C107.82 °C1.591.18因此在涂覆硅脂時，要保證硅脂厚度在100um。本發明經過多次實驗，當絲 網2的目數為100目，絲徑為100jum時，能夠充分保證硅脂涂覆厚度為100iam。(3) 網框3則用于附著絲網2，使絲網2緊繃其上。(4) 定位裝置4與網框3相連，用于對絲網工裝起定位作用，保證圖案的涂 覆位置。圖3示出了本發明中利用絲網工裝涂覆硅脂的工藝方法流程，該方法流程基 于圖2所示的絲網工裝的結構，具體過程如下在步驟S301中，利用菲林技術在絲網2上制作絲網工裝。本發明所稱的電子 元件有多種，例如散熱器、IGBT等。絲網工裝的制作過程主要包括兩個步驟首先選擇介質，本發明的一個實 施例中，是利用尼龍材料制作的絲網2作為介質；選擇網孔規格，絲網2的網孔 規格一般由目數和厚度來界定，如前所述，由于本發明的承印物是電子器件， 例如散熱器或者IGBT等，因此所涂覆的硅脂的厚度需要具有統一的厚度和均勻 性。通過大量的實驗發現，基于目前電子元件表面的加工工藝，100um的硅脂厚 度下散熱效果最佳，因此在涂覆硅脂時，要保證硅脂厚度在100um,該絲網2規 格是100目。在步驟S302中，將絲網工裝固定到電子元件表面。在本發明的一個實施例 中，是通過與網框3相連的定位裝置4將絲網工裝固定到電子元件表面。具體的 固定方式視定位裝置4的結構而定，可通過插銷、搭扣、捆綁等各種方式來固定， 本發明并不以此限定保護范圍。在步驟S303中在絲網工裝上涂覆硅脂。本發明可通過多種方式涂覆硅脂 在一個典型實施例中，是利用刮刀將硅脂刮過絲網工裝的通孔部分。該刮刀可以是用聚氨酯(polyurethane )材料制成。在步驟S304中，除去絲網工裝，硅脂就被均勻的涂覆于散熱器、IGBT等電 子元〗牛的表面。這種工藝比較穩定，很好的規避了由于不同作業者帶來的作業差異，作業 效率也有大幅度的提升。如圖4所示，是本發明的一個實施例中利用絲網工裝涂 覆硅脂的CPK分布示意圖。在該圖中，規格下限LSL- 100;規格上限USL- 150; 樣品平均值SM- 128.75。通過上圖可知，用絲網工裝涂覆硅脂的工藝穩定，CPK 值為0.99,達到了工藝要求。本發明中，CPK的計算一般可通過Mintab軟件來完 成，其計算過程可參考2005年12月出版的《中國計量學院學報》第16巻第4期， 標題為"過程能力指數和性能指數的若干問題研究"的文章，此處不再贅述。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發 明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明 的保護范圍之內。
權利要求
1. 一種利用絲網工裝涂覆硅脂的工藝方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟A.利用菲林技術在絲網上制作絲網工裝；B.通過定位裝置將所述絲網工裝固定到電子元件表面；C.在所述絲網工裝上涂覆硅脂，并除去所述絲網工裝。
2、 根據權利要求l所述的利用絲網工裝涂覆硅脂的工藝方法，其特征在于， 所述電子元件包括散熱器、絕緣柵雙極型晶體管。
3、 根據權利要求l所述的利用絲網工裝涂覆硅脂的工藝方法，其特征在于， 所述絲網工裝的網孔目凄t為100目，絲徑為100jLim,對應的硅脂涂覆厚度為 IOO亂
4、 根據權利要求1至3中任一項所述的利用絲網工裝涂覆硅脂的工藝方法， 其特征在于，所述步驟B中涂覆硅脂的步驟包括利用刮刀將硅脂刮過絲網工裝 的通孔部分。
5、 一種絲網工裝，其特征在于，所述絲網工裝的網孔目數為100目，絲徑 為100pm,并通過定位裝置固定在電子元件表面。
6、 根據權利要求5所述的絲網工裝，其特征在于，所述目數為100目，絲徑 為100 iu m的網孔規4各對應的硅脂涂覆厚度為100um。
7、 根據權利要求5或6所述的絲網工裝，其特征在于，所述絲網工裝包括絲 網印版、絲網、網框和定位裝置。
8、 根據權利要求7所述的絲網工裝，其特征在于，所述絲網采用尼龍材料 制成。
全文摘要
本發明涉及硅脂涂覆工藝，提供了一種絲網工裝及利用其涂覆硅脂的工藝方法。所述方法包括以下步驟A.利用菲林技術在絲網上制作絲網工裝；B.通過定位裝置將所述絲網工裝固定到電子元件表面；C.在所述絲網工裝上涂覆硅脂，并除去所述絲網工裝。本發明通過一種具有特定規格的絲網工裝來涂覆硅脂，保證了硅脂涂覆的厚度和均勻性，從而提高了散熱穩定性。
文檔編號B41F15/34GK101269592SQ200810066919
公開日2008年9月24日 申請日期2008年4月28日 優先權日2008年4月28日
發明者良 李 申請人:艾默生網絡能源有限公司