[發明專利]熱界面組合物及其制備和使用方法

在審

• 申請號: 201380058428.5
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN104768742A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: A·J·烏德柯克;R·K·蘇拉;鄭勛
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: B32B3/10
• 分類號: B32B3/10;H05K7/20
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 陳長會

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年11月9日提交的美國臨時專利申請61/724,327的權益，該專利申請的公開內容全文以引用方式并入本文。

技術領域

本公開涉及熱管理材料。更具體地，本公開涉及可在電子設備中電子部件之間的界面處使用的熱管理材料。

背景技術

各種熱界面材料具有淺表面特征以在附接至表面期間，適應熱界面處的空氣移除。具有此類表面特征的各種熱界面材料例如描述于美國專利5,213,868(Liberty等人)中。

發明內容

在一些實施例中，提供了熱界面材料。熱界面材料包括可適形組分和分散于可適形組分中的導熱填料。將材料提供于彼此橫向間隔開的至少兩個片段中以限定一個或多個間隙，每個片段具有長度、寬度和高度。至少兩個片段的長度與高度和/或寬度與高度的平均長寬比在1:10和10:1之間。

在一些實施例中，提供了一種用于制備熱界面材料的方法。該方法包括提供熱界面材料。熱界面材料包括可適形組分和導熱顆粒。該方法還包括將熱界面材料澆鑄到模具中。該模具被構造用于為熱界面材料提供圖案，由此熱界面材料提供于彼此橫向間隔開的至少兩個片段中以限定一個或多個間隙，每個片段具有長度、寬度和高度。至少兩個片段的長度與高度和/或寬度與高度的平均長寬比在1:10和10:1之間。該方法還包括將熱界面材料從模具移除。

在一些實施例中，提供了一種用于制備電子設備的方法。該方法包括提供制品。制品包括包括第一防粘表面的第一隔離襯片和包括第二防粘表面的第二隔離襯片。將熱界面材料設置在第一防粘表面和第二防粘表面之間。該方法還包括移除第一隔離襯片以至少部分地暴露熱界面材料。該方法還包括將熱界面材料施加至包括電子部件或熱耗散性構件的基板。

本公開的以上概述并不旨在描述本公開的每個實施例。在以下說明書中還示出了本公開的一個或多個實施例的細節。從說明和權利要求書中將顯而易見本公開的其它特征、目標和優點。

附圖說明

結合附圖來考慮本公開以下各個實施例的詳細描述可以更完全地理解本公開，其中：

圖1A-1B分別示出了根據本公開的一些實施例的分段TIM的示意性頂視圖和側面圖。

圖2A-2B分別示出了根據本公開的一些實施例的分段TIM的示意性頂視圖和側面圖。

圖3a-3b分別示出了通過壓縮力在部件之間壓縮之前和之后，TIM均勻片材和分段TIM的示意性側面透視圖。

具體實施方式

因為電子設備變得功率更大并且以更小的包裝提供，所以在這些設備中的電子部件已變得更小并且更密集地堆積在集成電路板和芯片上。為了確保電子設備牢靠地工作，由這些部件產生的熱量應當被有效地耗散。例如，為了提高傳導冷卻，電子部件可以利用熱管理材料作為發熱電子部件諸如集成電路芯片和散熱構件諸如例如散熱片或翅片散熱器的配合表面之間的熱傳遞界面。定位在熱傳遞界面處的這些熱管理材料，本文稱為熱界面材料(TIM)，被設計用于基本上消除在電子部件和散熱構件之間的絕緣空氣，這提高了熱傳遞效率。

TIM的設計涉及內在矛盾。一方面，TIM必須為可適形的以適應熱源和散熱片之間的間隙的變化(由例如熱源和/或散熱片上的不平表面所致)。通常通過聚合物或低聚物流體或彈性體向TIM提供適形能力。流體可為可聚合的，或可在超過TIM的預期使用溫度的溫度下發生熔體轉變。另一方面，材料必須有效地傳導熱。但是趨于提高適形能力的材料通常具有低熱導率(例如約0.2W/mK)。因此，通常添加填料以增大熱導率。然而，就熱脂而言，這些填料增大TIM的粘度，或就熱墊而言，增大了TIM的模量，從而降低適形能力。因此，具有適形能力和熱導率之間的最優化平衡的TIM是所需的。

定義

如本文所用，單數形式“一個”、“一種”和“該”包括復數指代，除非該內容另外明確地指明。如本說明書和所附實施例中所用，一般在其意義上使用術語“或”包括“和/或”的含義，除非該內容另外明確地指明。

如本文所用，由端點表述的數值范圍包括歸入該范圍內的所有數值(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4和5)。