[發明專利]使用熱吸收且/或熱絕緣組合物組裝的電子設備

在審

• 申請號: 201480016444.2
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN105210005A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: M·N·阮;J·布蘭迪;E·巴里奧
• 申請（專利權）人: 漢高知識產權控股有限責任公司
• 主分類號: G06F1/20
• 分類號: G06F1/20;H05K7/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 于輝

技術領域

本發明提供使用熱吸收且/或熱絕緣組合物(aheatabsorbingand/orthermallyinsulatingcomposition)組裝的電子設備。

背景技術

隨著微電子電路的尺寸持續縮小并且電路在功能性方面的能力持續增加，在使用時由電路產生的熱量對于制造商和最終用戶來說已經成為越來越大的問題。換句話說，所產生的熱量的水平與半導體封裝的性能有關，其中性能更高的設備產生的熱量的水平更高。例如，組裝在位于消費電子設備內的電路板上的半導體封裝全都產生通常作為工作副產物的熱量，所述消費電子設備例如為中央和圖形處理單元、芯片組、電池以及電壓調節器中存在的那些消費電子設備。半導體封裝產生熱量，需要對所述熱量進行管理以便延長封裝的壽命、最小化設計限制以及提高封裝的性能，并且因此提高消費電子設備的壽命和性能。

熱管理材料用于耗散由電路產生的熱量是眾所周知的，并且放置在電子設備內的關鍵位置處的風扇也從電路或熱模塊帶走熱量。使用通常設置在半導體封裝和熱沉或熱模塊之間的熱界面材料(“TIM”)將多余的熱量從所述半導體封裝傳遞至所述熱沉或熱模塊。

然而，因為將熱空氣從半導體封裝的直接環境向設備的外殼的內部引導，所以這些用于管理所產生的熱量的策略已經出現了新的問題。

更具體而言，在常規的膝上型或筆記本電腦(圖2中示出的)中，存在外殼，在該外殼下面的是鍵盤下方的部件(圖3中示出的)。部件包括熱沉(heatsink)、熱管(設置在CPU芯片上方)、風扇、用于PCMIA卡的槽、硬盤驅動器、電池、以及用于DVD驅動器的倉(bay)。硬盤驅動器設置于左掌托下方并且電池設置于右掌托下方。通常，硬盤驅動器在高溫下工作，這會導致盡管使用冷卻部件散熱，仍然會造成不舒服的掌托觸感溫度。這可能會由于當使用設備時設備外部的某些部分處所達到的較高的溫度(hottemperature)而導致最終用戶消費者不適。

例如，用來減弱最終用戶在掌托位置處注意到的較高使用溫度的一個解決方案是使用設置在關鍵位置處的天然石墨散熱器(heatspreader)。據報道，這些散熱器可以均勻分布熱量，同時通過材料的厚度提供熱絕緣。一種這樣的石墨材料為可作為SpreaderShield^TM購自GrafTechInc.，Cleveland，Ohio。(參見M.Smalc等人，“ThermalPerformanceOfNaturalGraphiteHeatSpreaders”，Proc.IPACK2005，Interpack2005-73073(2005年7月)；還可參見美國專利號6,482,520。)

替代的解決方案是期望的并且將是有利的，因為市場中存在對管理由電子設備中使用的這種半導體封裝產生的熱量以便最終用戶消費者并不會由于使用電子設備時所產生的熱量而感到不適的方法的增長的需要。與這種需要相對的是這樣的認識：半導體芯片的設計者會持續減小半導體芯片和半導體封裝的尺寸和幾何結構，但會增加它們的容量，以使得電子設備對消費者產生吸引力，但是這樣做會引起半導體芯片和半導體封裝繼續在升高的溫度條件下工作。因此，使用替代的技術來滿足此日益增長的、未滿足的需要以鼓勵工作中觸摸上去不熱的更大功率的消費電子設備的設計和開發是有利的。

迄今，這種需要尚未得到滿足。

發明內容

本發明提供一種熱吸收且/或熱絕緣組合物。該熱吸收且/或熱絕緣組合物可被分配在襯底上或分配于兩個襯底之間。所述一個或多個襯底可用作支撐體或可用作散熱器，在這種情況下所述支撐體可以由傳導材料(conductivematerial)來構造，所述傳導材料是金屬或金屬涂層聚合物襯底，或者石墨。

所述熱吸收且/或熱絕緣組合物可以用于消費電子制品中，所述消費電子制品包括：

外殼，所述外殼包括至少一個具有內表面和外表面的襯底；

組合物，所述組合物包含分散于基體中的熱吸收且/或熱絕緣成分，而且所述組合物被布置在襯底上；如上所述，所述襯底可用作支撐體或提供熱傳導性以幫助散布所產生的熱量；其層被布置在所述至少一個襯底的所述內表面的至少一部分上；以及

至少一個半導體封裝，所述至少一個半導體封裝包括組件，所述組件包括以下兩組中的至少一組：

I.

半導體芯片；

散熱器；和

位于所述半導體芯片與所述散熱器之間的熱界面材料(也稱為TIM1應用)，或者

II.

散熱器；

熱沉；以及