[發明專利]在均熱器或蓋板與熱源之間建立熱連接的方法

有效

• 申請號: 201410427808.8
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104241223B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 賈森·L·斯特拉德;理查德·F·希爾
• 申請（專利權）人: 萊爾德電子材料（深圳）有限公司
• 主分類號: H01L23/36
• 分類號: H01L23/36
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 呂俊剛,劉久亮

技術領域

本公開總體上涉及一種熱界面材料(TIM1)，并且更具體地，涉及在均熱器(heat spreader)或蓋板與熱源之間建立熱連接的方法。

背景技術

這個部分提供與本公開相關的但未必是現有技術的背景信息。

電氣部件(諸如半導體、集成電路組件、晶體管等)通常具有預先設計的溫度，在這一溫度，電氣部件可以以最優狀態運行。理想條件下，預先設計的溫度接近周圍空氣的溫度。然而，電氣部件的工作產生熱。如果不去除熱，則電氣部件可能以顯著高于其正常或期望的工作溫度的溫度運行。如此過高的溫度會對電氣部件的工作特性和所關聯的設備的運行帶來不利影響。

為避免或至少減少由于生熱帶來的不利的工作特性，應將產生的熱去除，例如通過將熱從工作的電氣部件傳導到散熱片。隨后可以通過傳統的對流和/或輻射技術使散熱片冷卻。在傳導過程中，熱可通過電氣部件與散熱片之間的直接表面接觸和/或電氣部件與散熱片隔著中間介質或熱界面材料的接觸而從工作中的電氣部件傳導到散熱片。熱界面材料可以用來填充傳熱表面之間的空隙，以便同以空氣填充的間隙(相對不良的導熱體)相比提高傳熱效率。特別是在相變和熱油脂的情況下，不需要大的空隙，熱界面材料剛好可以用于填充在接觸面之間的表面不規則中。在一些設備中，電絕緣體也可以放置在散熱片與電氣部件之間，在很多情況下，電絕緣體本身就是熱界面材料。

發明內容

這個部分提供對本公開的總體概述，但并不是對完整范圍或全部特征的全面公開。

根據各個方面，公開了在均熱器或蓋板與熱源之間建立熱連接的方法的示例性實施方式。還公開了熱界面材料和包括熱界面材料的電子設備。

在示例性實施方式中，一種在電子設備的均熱器與熱源之間建立用于導熱的熱連接的方法總體上包括在所述均熱器與所述熱源之間設置熱界面材料(TIM1)。在另一示例性實施方式中，一種方法總體上包括在將用于使均熱器附接到電子設備的粘接劑固化之前在所述電子設備的所述均熱器與熱源之間設置熱界面材料(TIM1)。在又一示例性實施方式中，一種電子設備總體上包括蓋板和具有正常工作溫度范圍的半導體裝置。熱界面材料(TIM1)在所述蓋板與所述半導體裝置之間建立熱連接。

可應用性的其它方面將從本文所提供的描述中變得明顯。該概述中的描述和具體示例僅僅旨在說明的目的，而并不旨在限制本公開內容的范圍。

附圖說明

本文所述的附圖僅為了說明所選擇的實施方式而不是所有可能的實施方式，并且并不旨在限制本公開內容的范圍。

圖1是根據本發明實施方式的電子設備的截面圖，其示出了設置在均熱器(例如整體式均熱器(IHS)、蓋板等)與熱源(例如，一個或更多個產熱部件、中央處理單元(CPU)、芯片、半導體部件等)之間的熱界面材料(TIM1)；

圖2是示出根據本發明實施方式的均熱器(例如，整體式均熱器(IHS)、蓋板等)的表面上的熱界面材料(TIM1)的圖；

圖3的曲線圖示出了根據本發明實施方式的TIM1相對于溫度的硬度計測試結果。

相應的標號在所有附圖中始終表示對應的部件。

具體實施方式

下面將參照附圖詳細描述示例實施方式。

均熱器通常被用來分散來自一個或更多個產熱部件的熱，使得在將熱傳遞到散熱片時防止熱集中在小區域內。整體式均熱器(IHS)是一種可以用來分散由中央處理單元(CPU)或處理器芯片的工作產生的熱的均熱器。集成均熱器或蓋板(例如，集成電路(IC)封裝的蓋板等)一般是設置在CPU或處理器芯片上的導熱金屬(例如銅等)。

均熱器也通常被用來(例如，作為蓋板等)保護經常與密封的組件相連的芯片和板裝類電子部件。所以，均熱器在本文中也可以指蓋板，或者反之蓋板也可以指均熱器。

第一熱界面材料或層(表示為TIM1)可用在整體式均熱器或蓋板與熱源之間以減少熱點并總體上降低產熱部件或設備的溫度。第二熱界面材料或層(表示為TIM2)可用在整體式均熱器(或蓋板)與散熱片之間以提高從均熱器到散熱片的熱傳遞效率。

熱源可包含一個或更多個產熱部件或裝置(例如CPU、底部填充內的芯片、半導體裝置、倒裝芯片、圖形處理單元(GPU)、數字信號處理器(DSP)、多處理器系統、集成電路、多核處理器等)。通常，熱源可以包括在工作期間具有比均熱器或蓋板高的溫度或不管是自身產熱還是僅通過或經由熱源傳遞熱量而向均熱器或蓋板提供或傳遞熱量的任何部件或裝置。