具有薄转移膜或金属化层的热界面材料的制作方法

专利名称：具有薄转移膜或金属化层的热界面材料的制作方法
技术领域：
本申请主要涉及用于建立自发热元件至散热部件和/或传热部件(为简单起见从 此时起称为散热器)的导热用热通路的热界面材料。
背景技术：
这一部分的陈述仅仅提供与本公开有关的背景信息，并不构成现有技术。电气元件，例如半导体、晶体管等等，通常具有预设温度，处于该温度时电气元件 能够进行最佳运作。理想的是，预设温度接近周围空气的温度。不过电气元件的操作产生 热量，该热量如果不被移除会导致电气元件在明显高于其正常的或理想的操作温度的温度 操作。这种过高的温度可能会对电气元件的操作性能和相关装置的操作产生不利影响。为了避免或至少减少因发热导致的不利的操作性能，热量应当被移除，例如，通过 将来自运行的电气元件的热量导向散热器。散热器随后可通过传统的对流和/或辐射技术 冷却。传导时，热量可由运行的电气元件传至散热器，或者通过电气元件和散热器之间的直 接表面接触和/或通过电气元件与散热器经由中间介质或热界面材料(TIM)的接触。热界 面材料可用于填充传热表面之间的空隙，从而相比于由空气填充的空隙增大传热效率，空 气是相对较差的热导体。在一些装置中，电绝缘体还可以放置在电气元件和散热器之间，在 许多情况中就是TIM本身。

发明内容
根据各种方案，提供了热界面材料组件的示例性实施方式。在一个示例性实施方 式中，热界面材料组件通常包括具有第一侧和第二侧的热界面材料，和厚度为约0. 0005英 寸以下的干材料。所述干材料沿着所述热界面材料的第一侧的至少一部分布置。在另一个示例性实施方式中，热界面材料组件通常包括具有第一侧和第二侧的热 界面材料，和厚度为约0.0005英寸以下的金属层。所述金属层具有第一侧和第二侧。金属 层的第一侧沿着所述热界面材料的第一侧的至少一部分布置。聚合物涂层在所述金属层的 第二侧的至少一部分上。另外的方案提供了涉及热界面材料组件的方法，例如使用和/或制造热界面材料 组件的方法。在一个示例性实施方式中，制造热界面材料组件的方法一般包括沿所述热界 面材料的第一侧的至少一部分为所述热界面材料提供干材料，以使所述干材料的厚度为约 0. 0005英寸以下。
另一个示例性实施方式提供一种与从发热元件传热有关的方法。在该示例性实施方式中，方法通常包括通常在发热元件的表面与散热器的表面之间安装热界面材料组件， 由此建立由发热元件、热界面材料组件和散热器所限定的导热用热通路。热界面材料组件 包括热界面材料和厚度为约0. 0005英寸以下的干材料，所述干材料沿着所述热界面材料 的至少一部分布置。本公开的其他方案和特征将通过以下提供的具体描述而更加清楚。另外，本公开 的任何一个或多个方案可以单独实施，或者与本公开的其他方案的任何一个或多个任意组 合后实施。应当理解，具体的描述和特定实例尽管说明了本公开的示例性实施方式，但仅用 作说明目的而非旨在限制本公开的范围。


本文描述的附图仅出于说明目的而非旨在以任何方式限制本公开的范围。图1是根据示例性实施方式的具有热界面材料、金属化或金属层、离型涂层和离 型衬垫的热界面材料组件的截面图；图2是根据示例性实施方式的示例性方法的工艺流程图，该方法包括层压金属化 层或转移膜至热相变材料；图3是根据示例性实施方式的另一个示例性方法的工艺流程图，该方法包括层压 金属化层或转移膜至导热填隙料(thermal gap filler)；图4是另一个示例性方法的工艺流程图，该方法用于制造包括热界面材料和金属 化层或金属层的热界面材料组件；图5是具有热界面材料、金属化层或金属层、下离型涂层和下离型衬垫的热界面 材料组件的另一个示例性实施方式的截面图；图6是根据示例性实施方式的热界面材料组件的截面图，所述热界面材料组件具 有热界面材料和横跨热界面材料的上侧的干膜；图7是热界面材料组件的另一个示例性实施方式的透视图，所述热界面材料组件 具有热界面材料和以条纹模式横跨热界面材料的一部分的干材料；图8是热界面材料组件的另一个示例性实施方式的透视图，所述热界面材料组件 具有热界面材料和以点状模式横跨热界面材料的一部分的干材料；图9是用于制造包括热界面材料和干材料的热界面材料组件的另一个示例性方 法的工艺流程图；和图10AU0B和IOC图示了根据示例性实施方式的将薄的干材料提供至热界面材料 的示例性模式。
具体实施例方式下列说明在本质上仅仅是示例性的而非旨在限制本公开、应用或用途。已将具有厚箔的热界面材料用在发热元件和散热器之间以建立其间的导热通路。 然而，正如本发明人所认识到的，箔的厚度(例如，一密耳厚、两密耳厚等等)使得导热通路 相对较长，以致箔的厚度因增大了热阻而对热性能产生负面影响。尽管对热具有负面影响， 具有一密耳乃至两密耳的厚度的箔目前仍用作自承的、独立的、自立材料，其可用于热界面材料而无需使用承载衬垫。除此之外，薄的金属层或转移膜通常过脆以致不能自承，因而不适合用作独立层。因为本发明人认识到使用较薄的箔能够提供较短的导热通路，因此本发明人在文 中公开了各种示例性实施方式，包括热界面材料，沿其至少一部分具有薄金属化层、薄金 属层、在其至少一部分上具有聚合物涂层的薄金属层(例如，在金属层的与热界面材料相 对的一侧上具有5埃厚的聚合物涂层，等等)和/或薄的干材料(例如，聚合物或其他干材 料的膜或层，其横跨热界面材料的一部分或整个表面，干材料处于预定模式，例如条纹模式 (图10A)，均勻点状模式(图10B)，非均勻点状模式(图10C)，等等)中的一种或多种。相 比于那些具有更厚的箔的热界面材料组件来说，金属化层、金属层、金属层/聚合物涂层和 /或干材料的减小的厚度使得能够改善热界面材料组件的热性能。较短的热通路使得导热通路具有较低的热阻，除此之外，较薄的金属化层、金属 层、金属层/聚合物涂层和/或干膜也使得与配合表面具有良好的一致性，其还有助于降低 热阻，因为热阻至少部分也取决于二者之间的有效表面积的接触程度。与配合表面相符的 能力往往是重要的，因为散热器和/或发热元件的表面通常并不完全平坦和/或平滑，以致 气隙或空隙(空气是相对较差的热导体)倾向于出现在不规则的配合表面之间，由此增大 了通路的导热热阻。因此，除去空隙由此还有助于降低导热通路的热阻，并增大通路的热导 率，从而提高沿通路的热传导。文中公开的各种实施方式包括薄金属化层、薄金属层、薄金属层/聚合物涂层和 /或薄干材料(例如，薄的干膜、层、模式，等等)，相比于具有较厚箔的热界面材料，这些实 施方式对于热界面材料的热性能的不利影响较小(热阻抗或热阻的增加较少)。为了更好 地说明这一点，仅出于说明目的提供下列非限制性实例和测试结果而非用来限制。采用由 LairdTechnologies, Inc.得到的T-pcm 580S系列热相变材料制成的测试样品测定热阻。 对于测试样品，箔以不同的箔厚度施用或涂布在热相变材料上。具有通过由聚酯膜转移而 施用至T-pcm 580S系列热相变材料的箔厚为0. 0001英寸的箔的测试样品的热阻确定为 0.019°C _in2/W。作为对比，具有厚度为0.0007英寸的自承或自立膜的测试样品的热阻确 定为 0. 040C -in2/Wo除了热性能得到改善之外，文中公开的一些示例性实施方式还包括在一层或多层 相对较薄的层或膜(例如，金属化层、薄金属层、薄金属层/聚合物涂层、薄干材料、膜或层， 等等)的上面或上方的保护性衬垫。在这样的实施方式中，保护性衬垫可在安装热界面材 料组件之前移除。使用保护性衬垫因而有助于减少在薄层或膜中出现表面缺陷的可能性， 这种表面缺陷有时可能发生在使用自承或自立的独立厚箔而没有任何保护性衬垫的时候。因此，本文公开的热界面材料组件的各种示例性实施方式包括具有薄金属化层、 薄金属层、薄金属层/聚合物涂层和/或薄干材料/膜/层的热界面材料。热界面材料的 至少一部分上存在薄材料、膜、层或涂层(例如，聚合物涂层、干膜、转移膜等)，这使得热界 面材料组件能够清洁且容易地由配合元件剥离，例如，以允许进行再加工印刷电路板、中央 处理单元、图形处理单元、存储模块或其他发热元件。另外，薄金属化层、薄金属层、薄金属 层/聚合物涂层和/或薄干材料(例如，干膜、干层、干图案等等)在一些实施方式中还可 提供下列优点中的一个以上优点减少的热界面材料的静电放电；防止(或至少减少可能 性)热界面材料成分(如有机硅等)接触并可能污染配合表面；在热界面材料的具有金属化层、金属层或导电膜的一侧上的电导性或电绝缘性；热界面材料的具有金属化层、金属层或干材料的一侧反射来自LED或其他光源的光。本文还公开了热界面材料组件的示例性实施方式，所述热界面材料组件包括较薄 的干材料，其厚度为0. 0005英寸以下(例如0. 0005英寸、5埃，等等)，其中薄的干材料可 以沿着顺应性(compliable)或顺从性(conformable)热界面材料(例如填隙料、相变材 料、油灰或导热绝缘体)的一侧或两侧布置。作为实例，薄的干材料可包括处于预定模式的 薄的干层、薄的干膜、薄的干材料(例如，条纹模式(图10A)、均勻点状模式(图10B)和非 均勻点状模式(图10C)，等等)、聚合物、金属、塑料或纸材料、膜或层等等。在这些具有薄 的干材料的示例性实施方式中，可将薄的干材料配置为使得热界面材料组件能够相对清洁 且容易地由这样的表面移除干材料在该表面设置。例如，热界面材料组件可设置、夹持或 安装在散热器和发热元件(例如印刷电路板组件、中央处理单元、图形处理单元、存储模块 或其他发热元件等)之间，以使干材料接触或处于发热元件的表面，由此导热用热通路自 发热元件至干材料至热界面材料随后至散热器而限定。在后一个实例中，干材料由此可允 许由发热元件清洁地移除热界面材料组件，例如用于获得用于维修、修补、替换等的发热元 件。作为另一个实例，热界面材料组件可设置、夹持或安装在发热元件和散热器之间，其中 干材料处于散热器的表面，以使导热用热通路自发热元件至热界面材料至干材料然后至散 热器而限定。在第二个实例中，干材料由此可允许由散热器清洁地移除热界面材料组件，例 如当移除散热器以用于获得用于维修、修补、替换等的发热元件时。另外，所述干材料在一些实施方式中还可提供下列优点中的一个以上优点。例如， 可将干材料配置为引起由优选表面的优先剥离，从而与散热器而非发热元件留在一起，或 粘住散热器而非发热元件。所述干材料通过抑制例如与安装者的手或与元件表面的粘附、 胶粘或粘着表面的粘着而使得能够更容易地进行处理和安装。所述干材料还可增大生产线 的速度并减少制造和/或运输费用，例如在热界面材料组件仅包括一个离型衬垫而非两个 以上离型衬垫时。相比于通过玻璃纤维增强强度的产品，干材料可提供改善的产品强度和 对热性能的较少的不利影响。在各种实施方式中，干材料可以着色，或者具有与热界面材料 不同的颜色，以使干材料更容易识别和/或与热界面材料区分。反过来，该着色方案可允许 安装者更为快速且容易地确定安装TIM组件的合适方位，例如TIM的哪一侧应当与散热器 接触，以及哪一侧应当与发热电子元件接触。取决于TIM组件使用的具体材料，干材料可具 有比热界面材料更高或更低的热导率，和/或比热界面材料更大或更小的顺从性。现在参考图1，图中显示了采用本公开的一个以上方案的多层构造体或热界面材 料(TIM)组件100的示例性实施方式。如图1所示，图示的TIM组件100通常包括热界面 材料104、金属化层、金属层或干材料(例如干膜或层，等等)116、离型涂层120、128以及离 型衬垫132和140 (或更广泛而言，基板或支撑层132和140)。文中更详细地描述了 TIM组 件 100 的各部分 104、116、120、128、132 和 140。作为选择，其他实施方式包括下述TIM组件其不包括离型涂层120、128中的任一 个或两个和/或不包括离型衬垫132、140中的任一个或两个。例如，TIM组件的另一个实施 方式通常包括热界面材料(例如104等)和金属化层、金属层或干材料(例如116等)，而 没有任何离型涂层120或128或任何离型衬垫132、140。TIM组件的其他实施方式通常包 括热界面材料(例如104等)、金属化层、金属层或干材料(例如116等)以及上下离型衬垫(例如120、128等)，而在下离型衬垫与热界面材料之间或在上离型衬垫与金属化层、金 属层或干材料之间没有任何离型涂层(例如120、128等)。TIM组件的另外的实施方式通 常包括热界面材料(例如104等)、金属化层、金属层或干材料(例如116等)、上下离型衬 垫(例如120、128等)以及单独一个位于下离型衬垫与热界面材料之间的离型涂层(例如 128等)，因而TIM组件的这些实施方式不包括任何位于上离型衬垫与金属化层、金属层或 干材料之间的离型涂层(例如120等)。TIM组件的一个特定的实施方式通常包括热界面 材料(例如104等)、干材料(例如116，干材料的膜或层等等)、上下离型衬垫(例如120、 128等等)以及单独一个位于下离型衬垫和热界面材料之间的离型涂层(例如128，等)，由 此该实施方式不存在位于上离型衬垫和干材料之间的离型涂层(例如120，等)。在该特定 例中，干材料直接处于上离型衬垫，并且干材料被设计为由上离型衬垫剥离，而不需要位于 上离型衬垫和干材料之间的离型涂层。不过，选择性的实施方式可包括位于干材料和离型 衬垫之间的离型涂层。在本文公开的各实施方式中，热界面材料104可由各种材料形成，其中的一部分 列于下表中，表中陈述了来自美国密苏里州圣路易斯的Laird Technologies，Inc并由此参 照Laird Technologies, Inc.的商标识别的示例性材料。表格和其中所列的材料可用作本 文公开的任何一个或多个示例性实施方式中的热界面材料，提供的目的仅在于说明而非限 制。在一些实施方式中，热界面材料104是填隙料(例如，来自LairdTechnologies的 T-f lex 填隙料或T-pli 填隙料，等等)。作为实例，所述填隙料可具有约3W/mK的热导率 和约 0. 460C -in2/W,或 0. 62°C -in2/W,或 0. 85°C -in2/W,或 1. 09°C -in2/W,或 1. 23°C -in2/ W等的热阻抗(采用ASTMD5470(修正的测试法)，以每平方英寸十磅确定)。作为另一 个实例，所述填隙料可具有约1. 2ff/mK的热导率和约0. 840C _in2/W，或1. 15°C _in2/W，或 1. 500C -in2/W,或 1. 8°C -in2/W,或 2. 22°C _in2/W 等的热阻抗(采用 ASTM D5470 (修正的 测试法)，以每平方英寸十磅确定)。其他的示例性填隙料可具有约6W/mK的热导率和约 0. 160C -in2/W,或 0. 21°C -in2/W,或 0. 37 °C -in2/W,或 0. 49°C -in2/W,或 0. 84°C -in2/W 等 的热阻抗(采用ASTM D5470 (修正的测试法)，以每平方英寸十磅确定)。在其他的实施方式中，热界面材料104是相变材料(例如，来自 LairdTechnologies, Inc.的T-pcm 580S系列相变材料等)。作为实例，该相变材料可 具有约50°C的相变软化点，约_40°C 125°C的运行温度范围，约3. 8ff/mK的热导率，约 0. 0190C -in2/W,或0. 0200C ~in2/W等的热阻抗(采用ASTM D5470 (修正的测试法)，以每 平方英寸十磅确定)。在另外的实施方式中，热界面材料104是导热绝缘体(例如，来自Laird Technologies的T-gard 500导热绝缘体等)。作为实例，该导热绝缘体可具有约 0. 6°C -in2/W等的热阻抗(采用ASTM D5470 (修正的测试法)，以每平方英寸十磅确定)。紧下方的表格列出了各种示例性热界面材料，其可用作本文描述和/或显示的任何一个或多个示例性实施方式中的热界面材料。这些示例性材料可由美国密苏里州圣路易 斯的 Laird Technologies, Inc.商购获得，并由此参照 Laird Technologies, Inc.的商标
识别。提供该表格和其中所列的材料及性质的目的仅在于说明而非限制。 除了上表中所列的实例之外，还可以使用其他热界面材料，这些材料优选是比单 独的空气更好的热导体。其他的示例性材料包括顺应性或顺从性有机硅垫、非有机硅类材 料(例如，非有机硅类填隙材料、热塑性和/或热固性聚合的弹性材料，等)、丝网印刷材料、 聚氨酯泡沫或凝胶、热油灰、热脂、热传导性添加剂等等。在一些实施方式中，使用一个或多 个顺从性热界面垫片，其具有足够的压缩性和灵活性，从而使得当屏蔽装置安装至电气元 件上的印刷电路板时，放置为与电气元件接触的垫片相对紧密地符合电气元件的尺寸和外 部形状。通过以这种相对紧密的装配和封装方式使用电气元件，顺从性热界面垫片可以使 热量由电气元件传导至封盖以分散热能。另外，如本文中所公开的，热界面还可以由足够柔 软的顺从性和/或顺应性材料形成，从而相对容易地被推入或挤入封盖中的孔中。进一步参考图1，TIM组件100包括大致位于离型涂层120和热界面材料104的上 表面或第一侧108之间的金属化层、金属层或干材料116。金属化层、金属层或干材料116 可由各种材料形成，其优选对热阻具有很小的影响或不具有影响，并且相对顺应、整合或柔 韧以符合表面(例如，发热元件或散热器的表面等)。使用作为良好的热导体并能够与配 合表面具有良好顺应性的材料有助于提供较低的热阻抗。取决于TIM组件100使用的特 定材料，金属化层、金属层或材料116可以由这样的材料形成所述材料具有比热界面材料 104更高或更低的热导率，和/或具有比热界面材料104更大或更小的顺从性。另外，金属 化层、金属层或干材料116还有助于使热界面材料104相对清洁且容易地由发热元件或散 热器剥离，例如，用于再加工或维修发热元件。在一些示例性实施方式中，干材料116包括 材料(例如，聚合物、纸、塑料等)的膜或层，其被构造为允许相对清洁且容易地由发热元件 或散热器的表面剥离。在这样的实施方式中，因而可将干膜和热界面材料(其上提供或施 用有干膜以形成热界面材料组件)由设置有干膜的表面移除，全体作为单一的组合组件， 此时干膜仍然附着于热界面材料或沿热界面材料布置。在其他的示例性实施方式中，存在 包含铜的金属化层或金属层116。在另一些示例性实施方式中，热界面材料可包括或设置有 金属化层或金属层116，在金属化层或金属层的大致与热界面材料相对的表面上具有涂层 (例如，聚合物涂层等)。选择性的实施方式可包括一种以上的其他材料用于金属化层、金 属层或干材料116，包括铜之外的其他金属(例如，银、锡等)、合金、非金属材料、聚合物、塑料、纸材料等。作为另一个实例，示例性实施方式可包括包含厚度小于或等于约0. 0005英寸的铝的金属化层或金属层116。其他的实施方式可具有厚度为约0. 0002英寸、0. 0001英 寸、5埃、小于0. 0001英寸、小于5埃等的金属化层、金属层或干材料116。本文还公开了金 属化层、金属层或干材料116在一些实施方式中可提供为来自宾夕法尼亚州布里斯托尔的 Dunmore Corporation的产品的亚元件或部件，例如商品名为Dun-Tran的产品(例如，具有 热活化的粘合层的Dunmore DT273金属化膜，Dunmore DTlOl金属化转移层，等等)，或者其 他具有含聚合物涂层的金属化层或金属层或膜的产品。根据特定的实施方式，可以采用各种工艺和技术来为热界面材料提供金属化层、 金属层或干材料。除了其他合适的工艺外，一些示例性工艺包括气相淀积、真空金属喷镀、 层压、压延、溅射、电镀、蒸发、金属喷镀、使用凹板印刷的涂布、柔版涂布、按照一定模式印 刷、其他的涂布技术，经由转移介质(例如聚酯衬垫等)转移或提供。作为实例，干材料可 配置为由承载衬垫剥离以转移至热界面材料。在该实例中，通过将干材料由承载衬垫转移 至热界面材料，热界面材料可由此设置有于材料。另外，图1仅仅显示了一层金属化层、金属层或干材料的层/膜116。选择性的 实施方式可包括在热界面材料下方的第二 /下部金属化层、金属层或干材料的层/膜。另 夕卜，一些实施方式可包括不只一层的金属化层、金属层或干材料的层/膜(例如，不同金属 材料的多层、同一材料的多层、不同合金的多层、非金属层的多层、包括一层以上金属层和/ 或一层以上非金属层的多层、干材料的多层等)，这些层完全或部分地布置、涂布、转移、施 用或以其他方式提供在热界面材料的一侧、两侧或所有侧上和/或表面上。例如，另一个实 施方式可包括例如通过喷镀技术直接形成在热界面材料之上的第一铜金属化层或金属层， 和直接形成在铜之上的第二镍金属化层或金属层，从而改善抗氧化性。另一个实例可包括 直接形成在热界面材料之上的金属化层或金属层，在金属化层或金属层上直接形成有聚合 物涂层。又一个实例可包括直接位于热界面材料之上的干材料的层或膜(例如干聚合物膜 等)。再一个实例可包括相同材料、不同材料、不同合金、非金属材料等的多层。在图1描述的实施方式中，TIM组件100包括图示于金属化层、金属层或干材料 116的上表面或上侧124之上的离型涂层120。TIM组件100还包括另一个离型涂层128， 其图示为直接位于热界面材料104的下表面或第二侧112之下。热界面材料组件100还包 括图示于离型涂层120的上表面或上侧136之上的离型衬垫132。TIM组件100另外包括 图示为直接位于离型涂层128的下表面或第二侧144之下的离型衬垫140。继续参考图1，金属化层、金属层或干材料116被描述为与离型涂层120和离型衬 垫140分离的单独层。不过，在一些实施方式中，金属化层、金属层或干材料116、离型涂层 120和离型衬垫140可作为分组件提供，其随后又层压、压延或以其他方式提供至热界面材 料104。在这些示例性实施方式中，离型衬垫140可包括基板或支撑层，离型涂层120和金属 化层、金属层或干材料116施用于所述基板或支撑层。金属化层、金属层或干材料116可以 是厚度为约0.0005英寸以下(例如，0.0002英寸、0.0001英寸、5埃等)的膜或层。仅作为 实例，金属或干材料的膜或层可设置、施用或涂布在基板、支撑层或离型衬垫132的离型侧 (其上具有离型涂层120的侧)上。金属或干材料可通过使用气相淀积、真空金属喷镀、溅 射技术、电镀、蒸发、金属喷镀、使用凹板印刷的涂布、柔版涂布、按照一定模式印刷、其他的 涂布技术等设置、施用或涂布在离型侧上。热界面材料104和分组件(包括离型衬垫132、离型涂层120和金属化层、金属层或干材料116)可随后层压，以使金属化层、金属层或干材 料116大致布置在离型涂层120和热界面材料104之间，如图1所示。作为另一个实例，可将在其一侧上具有聚合物涂层的金属膜或层设置或施用至基 板、支撑层或离型衬垫132的离型侧(其上具有离型涂层120的侧)上。热界面材料104 和分组件(包括离型衬垫132、离型涂层120和金属层/聚合物涂层116)可随后层压或通 过其他方式设置，以使金属层/聚合物涂层116大致布置在热界面材料104和离型涂层120 之间。在该实施方式中，聚合物涂层可位于离型涂层120和金属层之间，金属层转而又可位 于聚合物涂层和热界面材料104之间。作为另一个示例性实施方式，干材料的层或膜(例如，干聚合物膜、转移膜等)可 设置、施用或涂布在基板、支撑层或离型衬垫132的离型侧(其上具有离型涂层120的侧) 上。热界面材料104和分组件(包括离型衬垫132、离型涂层120和干材料116)可随后层 压或通过其他方式设置，以使干材料116大致布置在离型涂层120和热界面材料104之间。图5描述了热界面材料(TIM)组件500的另一个实施方式展示。如图5所示，金属 化层、金属层或干材料516可直接设置或施用于热界面材料504的表面或一侧，除了其他合 适的工艺外，例如，经由气相淀积、真空金属喷镀、溅射、金属喷镀、电镀、蒸发、使用凹板印 刷的涂布、柔版涂布、按照一定模式印刷材料、其他的涂布技术。在该实例中，TIM组件500 包括下离型涂层528和离型衬垫540。但是，在该选择性实施方式中，TIM组件500如图5 所示不具有上离型涂层或上离型衬垫。因为金属化层、金属层或干材料516在该实施方式 中直接设置、施用、金属化等至热界面材料504，金属化层、金属层或干材料516并非经由包 括支撑层或基板的分组件的层压或压延而提供至热界面材料504。作为比较，图1中所示 的TIM组件100的金属化层、金属层或干材料116可通过层压或压延热界面材料104和由 离型衬垫132与离型涂层120以及由此支撑的金属化层、金属层或干材料116所构成的分 组件而提供。如文中所公开的，通过淀积一种以上的金属(例如，铜、铝等)、非金属(例如， 聚合物、塑料、纸、干膜材料、转移膜材料等)、二者的组合至离型衬垫、基板或支撑层132的 离型侧(其上具有离型涂层120的侧)，可将金属化层、金属层或干材料116提供至TIM组 件100。除了其他合适的工艺外，可提供金属或干材料的一些示例性工艺包括气相淀积、真 空金属喷镀、层压、压延、溅射、电镀、蒸发、金属喷镀、使用凹板印刷的涂布、柔版涂布、按照 一定模式印刷干材料、其他的涂布技术，经由转移介质(例如聚酯衬垫等)的转移或提供。可将各种材料用于图1中所示以及文中所公开的其他示例性实施方式中的离型 涂层120、128和离型衬垫140。作为另一个实例，离型衬垫132和140可包括由纸、聚酯丙 烯等形成的基板、支撑层、膜或衬垫，其已经硅化以在其上提供离型涂层120、128。其他实施 方式可包括未经处理(例如，硅化等)的承载衬垫，而是将干材料本身配置为由承载衬垫剥 离并转移至热界面材料。例如，图6描述了示例性TIM组件600，其包括热界面材料604和 沿热界面材料604的整个第一侧布置的干材料616。在该示例性实施方式中，将干材料616 本身配置为与未处理的承载衬垫剥离，以用于转移至热界面材料604。再参考图1，可将离型衬垫132、140配置为支撑基板、层或膜以用于相应的离型涂层120、128，该涂层转而又可以配置为支撑基板、层或膜上的低表面能涂层，例如以使得支 撑基板、层或膜容易地由热界面材料移除。在一些实施方式中，可将离型衬垫132和140配 置为有助于例如在运输、航运等过程中保护TIM组件100的其他层104、116。
在示例性安装工序中，可将离型衬垫132和140由TIM组件100移除(例如，剥离等)。离型涂层120、128有助于离型衬垫132、140的移除。热界面材料104和金属化层、 金属层或干材料116随后可大致设置在散热器和发热元件(例如，高频微处理器、印刷电路 板、中央处理单元、图形处理单元、膝上型电脑、笔记本电脑、台式个人电脑、计算机服务器、 热试验台等的元件)之间。例如，热界面材料的下表面或下侧112(由于移除了离型衬垫 140而暴露)可设置在散热器的表面并与其热接触。金属化层、金属层或干材料116的上 表面或上侧124(也由于移除了离型衬垫132而暴露)可设置在发热元件的表面并与其热 接触。在一些实施方式中，金属化层、金属层或干材料116的上表面或上侧124可包括聚合 物涂层，该涂层设置在发热元件的表面并与其热接触。在其他的实施方式中，金属化层、金 属层或干材料116的上表面或上侧124可包括设置在发热元件的表面并与其热接触的干膜 或转移膜(例如，干聚合物膜等)的一部分。在另外的实施方式中，金属化层、金属层或干 材料的上表面或上侧124可包括由一种金属、多种金属或合金形成的设置在发热元件的表 面并与其热接触的金属化或金属层Il6的一部分。自发热元件至散热器的导热用热通路可 由此经金属化层、金属层或干材料116和热界面材料104而建立。选择性的实施方式可反 转热界面材料104和金属化层、金属层或干材料116相对于发热元件和散热器的方向。也 就是说，一些实施方式可包括将热界面材料104的下表面或下侧112设置为处于发热元件 的表面并与其热接触，并将金属化层、金属层或干材料116的上表面或上侧124设置为处于 散热器并与其热接触。在另外的实施方式中，热界面材料104和金属化层、金属层或干材料 116可以在别处使用并安装。以上提供的关于TIM组件100的示例性安装工序的说明仅是 用于描述，而TIM组件的其他实施方式可以以不同的方式构造和/或安装。例如，一些实施 方式包括在热界面材料的上表面和下表面上具有至少一层金属化层、金属层或干材料(例 如干膜、转移膜等)的TIM组件。在这样的实施方式中，安装工序可因而包括将上部金属化 层、金属层或干材料设置为处于散热器的表面并与其热接触，并将下部金属化层、金属层或 干材料设置为处于发热元件的表面并与其热接触。一些实施方式还可包括热活化层。例如，可在金属化层、金属层或干材料116之上 设置厚度为约0.0003英寸的热活化层。作为另一个实例，一些实施方式可包括热界面材 料、离型涂层和热活化层，所述热界面材料包括填隙料并已经层压了离型衬垫、基板或支撑 层，而其又可包括金属化层、金属层或干材料。在该示例性实施方式中，热活化层可加大坚 固性从而有助于抑制金属化层、金属层或干材料在填隙料发生偏斜时(例如在安装于发热 元件和散热器之间的空隙中的过程中)断裂和/或剥落。热活化层还可提供与填隙料的更 为可靠的粘合，所述填隙料因而可以由难以粘接任何东西的有机硅制成。继续参考图1，一个示例性实施方式包括层厚(在第一和第二侧108、112之间) 为约0. 0075英寸的热界面材料104。继续该实例，金属化层、金属层或干材料116可具有 约0. 0005英寸以下(例如，0. 0002英寸、0. 0001英寸、5埃、小于0. 0001英寸、在一些实施 方式中小于5埃，等等)的层厚。离型涂层120和124的每一个可具有约0. 00025英寸 0. 00075英寸的各自的层厚。离型衬垫132和140的每一个可具有约0. 001英寸的各自的 层厚。在一个特定的实施方式中，金属化层、金属层或干材料116可具有约0. 0005英寸的 层厚。在另一个实施方式中，金属化层、金属层或干材料116可具有约0. 0002英寸的层厚。 在又一个实施方式中，金属化层、金属层或干材料116可具有约0. 0001英寸的层厚。在再一个实施方式中，金属化层、金属层或干材料116可具有约5埃的层厚。在另外的实施方式 中，金属化层、金属层或干材料116可具有小于0. 0001英寸或小于5埃的层厚。文中公开 的这些数值尺度仅是为说明的目的而提供。特定的尺度并不意图限制本发明的范围，例如 根据将使用实施方式的特定应用，对于其他的实施方式可以变化这些尺度。图6描述了 TIM组件600的示例性实施方式(图6)，其中干材料616包括沿着热 界面材料604的整个上侧连续布置的膜或层。在其他的示例性实施方式中，TIM组件可包 括仅沿着热界面材料的一侧的一个以上部分布置的干材料。在该实施方式中，干材料可以 按照制作为定制离型的模式沿着热界面材料配置并布置。在各种实施方式中，干材料可按 照预定模式横跨热界面材料的一部分而设置，例如条纹模式(图10A)，均勻点状模式(图 10B)，非均勻点状模式(图10C)，等等。例如，干材料可以按照点状模式提供或布置，以使 填隙料的粘性(tack)仅在那些存在点的位置处削弱。因此，这使得能够达到粘性的定制水 平。作为一个实例，以点状模式装饰的干材料可用于固定衬垫，而使TIM组件的边缘能相对 容易地脱离衬垫。作为另一个实例，图7描述了 TIM组件700的另一个示例性实施方式，该组件具有 热界面材料704和干材料716。在该实例中，干材料716包括横跨热界面材料740的一部分 形成条纹模式的条状干材料716。作为另一个实例，图8描述了 TIM组件800的另一个示例 性实施方式，该组件具有热界面材料804和干材料816。在该实例中，干材料816包括横跨 热界面材料804的一部分形成点状模式的通常为圆形小片的干材料816。选择性实施方式 可包括各式各样的其他模式，取决于例如最终用户或消费者所需的离型程度。下面将提供构造或制造TIM组件(例如，100 (图1)、500 (图5)、600 (图6)、700 (图 7)、800(图8)等)的各种示例性方法的描述。提供这些实例是用于描述的目的，还可以使 用其他方法、材料和/或配置。图2描述了可形成TIM组件的示例性方法200。在该特定的示例性方法200中，工 序204包括选择附着有上离型衬垫和下离型衬垫(例如140等)的热相变材料(例如104 等)。作为实例，热相变材料可以是来自Laird Technologies, Inc.的T-pcm 580S系列 热相变材料。还可以使用选择性的材料，包括不具有任何离型衬垫的热界面材料、仅具有一 个离型衬垫的热界面材料和不是热相变材料的热界面材料。继续参考图2，工序208包括由热相变材料移除离型衬垫之一。在工序204所选择 的热相变材料不包括任何预先存在的离型衬垫或仅包括一个离型衬垫的那些实施方式中， 可能并不需要工序208。工序212包括将金属化层、金属层或干材料(例如，116、铜层、铝层、锡层、一个以上由其他金属形成的层、具有聚合物涂层的金属层、干膜、转移膜等)层压至已经在工序 208中预先移除了离型衬垫的热相变材料的暴露表面。在层压工序212中，例如，各种材料 可以在一对形成层压辊隙的层压辊之间拖动。作为实例，工序212可包括将具有热活化粘 合层的Dimmore DT273金属化膜层压至热相变材料的暴露表面。在该情况中，热相变材料 和Dimmore DT273金属化膜可由此在一对形成层压辊隙的层压辊之间拖动。作为另一个实 例，工序212可包括将DunmoreDTlOl金属化转移层层压至热相变材料的暴露表面。在该后 一个实例中，热相变材料和Dimmore DT101金属化转移层可由此在一对形成层压辊隙的层 压辊之间拖动。Dimmore DT273金属化膜通常包括厚度为约1密耳或2密耳的硅化(或离型涂层)衬垫(或支撑层、基板或膜)，其已经由约0.1密耳厚的铝金属化，且在金属化层之上沉积有厚度为约0.3密耳的热封层。Dimmore DTlOl金属化转移膜的构造与DT273类 似，不过不具有热封层。在工序212中还可以将选择性的材料层压至热相变材料的暴露表 面，包括一种以上的其他金属、合金、非金属材料、干膜、转移膜等。测试根据方法200制得的测试样品的热阻。对于该测试，制造第一、第二和第三测 试样品。第一测试样品包括其下侧上具有离型衬垫的T-pcm 580S系列热相变材料和层压 至热相变材料的上侧(即，已经在工序208中由其移除了离型衬垫的侧)的Dimmore DT273 金属化膜。第二测试样品包括其下侧上具有离型衬垫的T-pcm 580S系列热相变材料和 层压至热相变材料的上侧(即，已经在工序208中由其移除了离型衬垫的侧)的Dimmore DTlOl金属化转移膜。第三测试样品包括T-pCm 580S系列热相变材料和干膜。第一、第二和第三测试样品的热阻分别如下测定。由热相变材料移除下离型衬垫 (即，工序208中未被移除的下部预先存在的离型衬垫)。热相变材料随后暴露侧(移除了 下离型衬垫的侧，或未层压至Dimmore产品的侧)朝下放置在ASTM D5470台板上。对于第 一测试样品，将保护性离型衬垫由Dimmore DT273金属化膜移除；对于第二测试样品，将保 护性离型衬垫由Dimmore DTlOl金属化转移膜移除。对于各测试样品，压力接近每平方英寸 50磅的压力，热阻于70°C测定。使用该示例性测试，第一测试样品的热阻为约0. 08°C -in2/ W，该样品由T-pcm 580S系列热相变材料和Dimmore DT273金属化膜形成。第二测试样 品的热阻为约0. 020C _in2/W，该样品由T-pcm 580S系列热相变材料和Dunmore DTlOl金 属化转移膜形成。第三测试样品的热阻为约0. 0220C _in2/W，该样品由T-pcm 580S系列 热相变材料和干膜形成，样品厚度为8密耳，样品面积为1平方英寸圆盘。作为对比，单独 的T-pcm 580S系列热相变材料(即，未层压有任何金属化层、金属层或膜，且不具有任何 离型衬垫或离型涂层)的热阻为约0.01°C-in2/W。另外，在0.7密耳厚的铝箔上的T-pcm 580S系列热相变材料的热阻为约0. 0420C -in2/W。图3描述了可形成TIM组件的示例性方法300。在该特定的示例性方法300中， 工序304包括选择附着有上离型衬垫和下离型衬垫(例如140等)的热填隙料(例如104 等)。作为实例，热填隙料可以为来自LairdTechnologiesdnc.的T-flex 600系列填隙 料。在其他的实施方式中，热相变材料可以是来自Laird Technologies, Inc.的T-pcm 580S系列热相变材料。还可以使用选择性材料，包括不具有任何离型衬垫或仅具有一个离 型衬垫的热界面材料。继续参考图3，工序308包括由热填隙料移除离型衬垫之一。在工序304中选择的 热填隙料不包括任何预先存在的离型衬垫或仅包括一个离型衬垫的那些实施方式中，可能 不需要工序308。工序312包括将金属化层、金属层或膜(例如116等)层压至已经在工序308中 预先由其移除了离型衬垫的热填隙料的暴露表面。在层压工序312中，例如，各种材料可以 在一对形成层压辊隙的层压辊之间拖动。作为实例，工序312可包括将具有热活化粘合层 的Dimmore DT273或GK14341金属化膜层压至热填隙料的暴露表面。在该情况中，热填隙 料和Dimmore DT273或GK14341金属化膜可由此在一对形成层压辊隙的层压辊之间拖动。 作为另一个实例，工序312可包括将Dimmore DT101金属化转移层层压至热填隙料的暴露 表面。在该后一个实例中，热填隙料和Dimmore DT101金属化转移层可由此在一对形成层压辊隙的层压辊之间拖动。在工序312中还可以将选择性的材料层压至热相变材料的暴露表面，包括一种以上的其他金属、合金、非金属材料、干膜、转移膜等。测试根据方法300制得的测试样品的热阻。测试样品包括在其一侧上具有离型 衬垫的填隙料，和层压至填隙料的另一侧(在工序308中已经由其预先移除了离型衬垫的 侧)的Dimmore GK14341金属化膜。该测试样品的热阻如下测定。由填隙料移除下离型衬 垫(即，工序308中未移除的下部预先存在的离型衬垫)。填隙料随后暴露侧(移除了下 离型衬垫的侧，或未层压有GK14341金属化膜的侧)朝下放置在ASTM D5470台板上。保护 性离型衬垫由Dimmore GK14341金属化膜移除。压力接近每平方英寸10磅的压力，热阻于 50°C测定。使用该示例性测试，由填隙料和Dimmore GK14341金属化膜形成的该测试样品 的热阻为约0. 5390C -in2/ffo使用上述测试条件还测试了其他测试样品。例如，由填隙料和 Dunmore 14071非金属化膜形成的测试样品的热阻为约0. 516°C-in2/W。作为比较，单独的 填隙料(S卩，其未层压有任何金属化层或金属层，且不具有任何离型衬垫或离型涂层)的热 阻为约0.5irC-in2/W。另外，具有相对厚的有机硅类敷形(conformal)干涂层的填隙料 的热阻为约0. 8400C -in2/W。图4描述了可形成TIM组件的另一个示例性方法400。该方法400通常包括使用 金属化转移膜或其他适宜的膜(例如，非金属化的转移膜、干膜或层等)作为衬垫经由溶剂 法或无溶剂法铸造热界面材料(例如，热相变材料、导热绝缘体、填隙料、油灰等)。例如，在 那些使用相变材料的实施方式中，可将所述相变材料加热至高于其熔点并使用金属化转移 膜作为两个衬垫之一将其挤出。在图4所示的特定描述的实施方式400中，工序404包括选择热相变材料。例如， 热界面相变材料可以成块而不具有任何离型衬垫。在该实施方式中，所述热界面相变材料 可由分配器排至离型涂布衬垫上，或者金属化层或金属层上。作为另一个实例，所述热相变 材料可以由LairdTechnologies，Inc.商购的T-pcm 580S系列热相变材料。还可以使用 选择性材料，包括不具有任何离型衬垫、仅有一个离型衬垫、或具有上下离型衬垫的热界面 材料。在那些热相变材料包括一个以上离型衬垫的实施方式中，方法400还包括移除离型 衬垫。工序408包括加热热相变材料至高于其熔点的温度。例如，一些实施方式可包括 加热热相变材料至约100°c。其他的实施方式可包括加热热相变材料至更高或更低的温度， 这取决于工序404中所选择的特定的热相变材料及其熔点。工序412包括加热层压辊隙和台面。例如，一些实施方式可包括加热层压辊隙和 台面至约100°C。选择性的实施方式可包括加热层压辊隙和台面至更高或更低的温度，这取 决于工序404中所选择的特定的热相变材料。层压辊隙可由一对层压辊形成。工序416包括将离型衬垫放置在经加热的台面上。在一些实施方式中，所述离型 衬垫包括硅化的聚酯或纸。选择性的实施方式可包括包含其他合适材料的离型衬垫。工序420包括铺展经加热熔融的相变材料，使其大致跨越离型衬垫的至少一个边 缘的宽度。工序424包括在热相变材料上放置金属化转移膜(或在其他实施方式中为其他的 膜)。因此，热相变材料由此大致布置在离型衬垫(在底部)和金属化转移膜(在顶部)之 间，或大致由二者夹持。在选择性方法的实施方式中，层的取向或布置可以反转，以使热相变材料大致布置在离型衬垫(在顶部)和金属化转移膜(在底部)之间，或大致由二者夹持。在这类选择性方法中，金属化转移膜可以在工序416中放置在经加热的台面上，加热熔 融的相变材料然后在工序420中铺展以大致跨越金属化转移膜的至少一个边缘的宽度。工序428包括拖曳或牵拉堆叠材料(例如，离型衬垫、热相变材料和金属化转移 膜)通过经加热的层压辊隙，并使热相变材料横向流动并被覆金属化转移膜和离型衬垫。工序432包括使层压的堆叠材料(离型衬垫、热相变材料和金属化转移膜)冷却 至室温。图9描述了可形成TIM组件的另一个示例性方法900。该方法900通常包括使用 干膜作为载体之一，所述载体间夹持或布置有未固化的块状间隙垫片材料，之后固化所述 间隙垫片材料。堆叠的或夹持的材料可包括顶部的离型衬垫、底部的干膜和中间的未固化 块状间隙垫片材料。可拖曳堆叠材料使其通过辊隙，并进入炉中，然后未固化的块状间隙垫 片在炉中固化。继续参考图9，方法900可包括工序904，在该工序中未固化的块状间隙垫片材料 布置或夹持在离型衬垫与干膜之间。作为实例，未固化的间隙垫片材料可以是来自Laird Technologies, etc.的未固化的T_f lex 填隙料或Τ-pli 填隙料，离型衬垫可以是聚酯 承载衬垫，干膜可以是聚合物干膜。还可以将选择性材料用于间隙垫片材料、离型衬垫和干膜。工序908包括牵拉未固化的块状间隙材料、干膜和离型衬垫通过辊隙并进入炉 中。作为实例，炉温可以为约100°c，固化时间可以为约30分钟。工序912包括使未固化的块状间隙垫片材料在炉中固化。工序916包括由炉中移 出堆叠材料(即，离型衬垫、新固化的间隙垫片材料和干膜)。于工序916由炉中移出之后，材料组件可稍后船运给消费者以用于随后的安装。 在该特定实例的方法900中，材料组件仅包括一个离型衬垫，这可增大生产线的速度并降 低成本，例如相比于那些具有两个以上离型衬垫的材料组件而言需要更少的材料成本及船 运成本。在示例性安装的过程中，顶部离型衬垫可由固化的间隙垫片材料移除(例如剥离 等)。在各种实施方式中，离型涂层有助于离型衬垫的移除。移除离型衬垫之后，可随后 将其上具有干膜的固化的间隙垫片材料大致布置在散热器和发热元件(例如，高频微处理 器、印刷电路板、中央处理单元、图形处理单元、膝上型电脑、笔记本电脑、台式个人电脑、计 算机服务器、热试验台等的元件)之间。例如，固化的间隙垫片材料的暴露表面(因移除了 离型衬垫而暴露)可布置在散热器的表面并与其热接触。干膜的外表面或外侧可布置在发 热元件的表面并与其热接触。自发热元件至散热器的导热用热通路可由此经干膜和固化的 间隙垫片材料而建立。选择性实施方式可反转固化的间隙垫片材料和干膜相对于发热元件 和散热器的安装方向。也就是说，一些实施方式可包括将固化的间隙垫片材料的暴露表面 或暴露侧设置为处于发热元件的表面并与其热接触，并将干膜的外表面或外侧设置为面向 散热器并与其热接触。在另外一些实施方式中，固化的间隙垫片材料和干膜可以在别处使 用并安装。以上提供的关于制造TIM组件的示例性方法和示例性安装工序的说明仅是用于 描述，而TIM组件的其他实施方式可以以不同的方式制造、构造和/或安装。即使TIM组件可如上所述并如图2 4和8中所示由热界面材料和金属化层、金 属层和干材料形成，也并非所有的实施方式均需如此。例如，其他的实施方式可包括除了层压(图2和3)、铸造(图4)和在炉中固化(图9)之外的其他工序。作为实例，其他的实 施方式可包括经由蒸汽沉积、溅射或真空金属喷镀而非层压而直接金属化热界面材料的表 面。另外的实施方式可包括薄金属层、薄干材料或薄转移膜，其经由转移而从载体(例如聚 酯衬垫等)施用至热界面材料或直接金属喷镀至热界面材料上。进一步的实施方式可包括 在辊之间进行压延。可将金属或干材料提供至热界面材料的其他示例性工序除了其他合适 的工序外还包括电镀、蒸发、用凹板印刷的涂布、柔版涂布、按照一定模式印刷以及其他的 涂布技术。本文公开的实施方式(例如100、500、600、700、800等)可用于广泛的发热元件、散热器和相关装置。仅仅作为实例，示例性的应用包括印刷电路板、高频微处理器、中央处 理单元、图形处理单元、膝上型电脑、笔记本电脑、台式个人电脑、计算机服务器、热试验台 等。因此，本公开的方案不应当局限于用于任何一种特定类型的发热元件或相关装置。文中公开的数值尺度和具体材料仅是用于说明的目的。文中公开的特定尺度和具 体材料并不意图限制本公开的范围，其他的实施方式可以具有不同的尺寸、不同的形状和/ 或由不同的材料和/或工序形成，其例如取决于特定的应用和预期的最终用途。某些名词术语在本文中仅用于参照的目的，因而并非意在限制。例如，如“上”、 “下”、“之上”、“之下”、“向上”、“向下”、“向前”、“向后”等术语是指所参照的图中的方向。如 “前”、“后”、“背”、“底”和“侧”等术语描述在一致但任意的参照框架内的部件的各部分的取 向，通过参照描述所讨论部件的文字和相关附图可以明确所述方向。这些名词术语可以包 括上面具体提及的词语及其派生词和相似含义的词语。相似地，指代结构的术语“第一”、 “第二”和其它这类数字术语除非由上下文明确指出否则不暗示序列或顺序。当介绍要素或特征和示例性实施方式时，冠词“a”、“an”、“该(the)”和“所述 (said) ”均旨在表示有一个或多个这样的要素或特征。术语“包含”、“包括”和“具有”意为 包含(inclusive)，并且是指除了具体提及的那些要素或特征以外还可能有额外的要素或 特征。进而可以理解的是，本文所述的方法步骤、工序和操作不应被认为是必须要求它们以 所讨论或描述的具体顺序进行，除非具体指出了它们的进行顺序。还可以理解的是，可以采 用额外或替代性的步骤。本公开的说明在本质上仅仅是示例性的，因而意图是不背离本公开要旨的变化均 在本公开的范围之内。不应认为这些变化背离了本公开的实质和范围。
权利要求
一种热界面材料组件，所述组件包括具有第一侧和第二侧的热界面材料；和厚度为约0.0005英寸以下的干材料，所述干材料沿着所述热界面材料的所述第一侧的至少一部分布置。
2.如权利要求1所述的热界面材料组件，其中所述干材料包括沿着所述热界面材料的 整个所述第一侧布置的干膜。
3.如权利要求1所述的热界面材料组件，其中所述干材料沿着所述热界面材料的所述 第一侧的两个以上部分以预定模式布置。
4.如权利要求3所述的热界面材料组件，其中所述预定模式包括条纹模式或点状模式。
5.如权利要求1所述的热界面材料组件，其中将所述干材料配置为使得能够相对清洁 且容易地将所述热界面材料组件由与所述干材料接触的表面移除。
6.如权利要求1所述的热界面材料组件，其中所述干材料的厚度为0.0005英寸。
7.如权利要求1所述的热界面材料组件，其中所述干材料的厚度为5埃。
8.如权利要求1所述的热界面材料组件，其中所述干材料包括聚合物、塑料、纸和金属 中的至少一种。
9.如权利要求1所述的热界面材料组件，所述组件还包括具有离型侧的离型衬垫，所 述离型侧上具有离型涂层，其中所述干材料大致布置在所述离型衬垫的所述离型侧的所述 离型涂层之上。
10.如权利要求1所述的热界面材料组件，所述组件还包括支撑所述干材料的基板，其 中所述基板层压至所述热界面材料以使所述干材料大致位于所述基板与所述热界面材料 的所述第一侧之间。
11.如权利要求1所述的热界面材料组件，所述组件还包括上离型衬垫，所述上离型衬垫包括离型涂层并支撑所述干材料，以使所述干材料大致 位于所述离型涂层与所述热界面材料的所述第一侧之间；下离型衬垫，所述下离型衬垫具有离型侧，所述离型侧上具有离型涂层，所述下离型衬 垫经层压以使所述离型涂层大致位于所述下离型衬垫与所述热界面材料的所述第二侧之 间。
12.如权利要求1所述的热界面材料组件，其中所述干材料直接沉积在所述热界面材 料上。
13.如权利要求1所述的热界面材料组件，其中所述热界面材料包括顺应性或顺从性 热界面材料，所述顺应性或顺从性热界面材料包括填隙料、间隙垫片、相变材料、油灰或导 热绝缘体中的一种或多种。
14.如权利要求1所述的热界面材料组件，所述组件还包括具有离型侧的离型衬垫，所 述离型侧上具有离型涂层，其中所述干材料布置在所述离型衬垫的所述离型侧上，并且其 中所述离型衬垫层压至所述热界面材料以使所述干材料大致位于所述离型衬垫与所述热 界面材料的所述第一侧之间。
15.如权利要求1所述的热界面材料组件，其中所述干材料的颜色与所述热界面材料 的颜色不同，藉此不同的颜色使得使用者能够更容易地识别并区分所述干材料和所述热界面材料。
16.一种包括权利要求1所述的热界面材料组件、发热元件和散热器的装置，其中所述 热界面材料组件大致布置在所述发热元件和所述散热器之间，以便由所述发热元件、所述 热界面材料和所述散热器限定导热用热通路。
17.一种热界面材料组件，所述组件包括具有第一侧和第二侧的热界面材料；和厚度为约0. 0005英寸以下的金属层，所述金属层具有第一侧和第二侧，所述金属层的 所述第一侧沿着所述热界面材料的所述第一侧的至少一部分布置；和在所述金属层的所述第二侧的至少一部分上的聚合物涂层。
18.如权利要求17所述的热界面材料组件，其中所述金属层和聚合物涂层的组合厚度 为0. 0005英寸。
19.如权利要求17所述的热界面材料组件，其中所述金属层和聚合物涂层的组合厚度 为0. 0001英寸。
20.如权利要求17所述的热界面材料组件，其中所述聚合物涂层的厚度为约5埃。
21.如权利要求17所述的热界面材料组件，其中所述热界面材料包括顺应性或顺从性 热界面材料，所述顺应性或顺从性热界面材料包括填隙料、间隙垫片、相变材料、油灰或导 热绝缘体中的一种或多种。
22.一种包括权利要求17所述的热界面材料组件、发热元件和散热器的装置，其中所 述热界面材料组件大致布置在所述发热元件和所述散热器之间，以便由所述发热元件、所 述热界面材料和所述散热器限定导热用热通路。
23.一种制造热界面材料组件的方法，所述方法包括沿所述热界面材料的第一侧的至 少一部分为所述热界面材料提供干材料，所述干材料的厚度为约0. 0005英寸以下。
24.如权利要求23所述的方法，其中将所述干材料配置为使所述热界面材料组件能够 相对清洁且容易地由发热元件或散热器的表面移除。
25.如权利要求23所述的方法，其中为所述热界面材料提供所述干材料的步骤包括， 将材料直接淀积在所述热界面材料的表面部分，或沉积在离型衬垫的表面部分以随后转移 至所述热界面材料。
26.如权利要求23所述的方法，其中为所述热界面材料提供所述干材料的步骤包括气 相淀积、真空金属喷镀、金属喷镀、使用凹板印刷的涂布、柔版涂布或按照一定模式印刷所 述干材料中的一种以上过程。
27.如权利要求23所述的方法，其中为所述热界面材料提供所述干材料的步骤包括层 压所述热界面材料和支撑所述干材料的基板，以使所述干材料大致位于所述基板和所述热 界面材料的所述第一侧之间。
28.如权利要求27所述的方法，所述方法还包括通过下列过程中的一种以上将所述 干材料淀积在所述基板上，所述过程为气相淀积、真空金属喷镀、溅射、使用凹板印刷的涂 布、柔版涂布或按照一定模式将所述干材料印刷在所述基板上。
29.如权利要求23所述的方法，其中所述基板包括具有离型侧的离型衬垫，所述离型 侧上具有离型涂层，并且其中所述干材料大致位于所述离型涂层之上。
30.如权利要求23所述的方法，其中为所述热界面材料提供所述干材料的步骤包括将干材料由承载衬垫转移至所述热界面材料。
31.如权利要求23所述的方法，其中为所述热界面材料提供所述干材料的步骤包括为 所述热界面材料提供厚度为约0. 0005英寸或约5埃的干膜。
32.如权利要求23所述的方法，其中为所述热界面材料提供所述干材料的步骤包括使 用转移膜作为衬垫经由溶剂法或无溶剂法铸造所述热界面材料。
33.如权利要求23所述的方法，其中所述热界面材料包括相变材料，并且其中为所述 热界面材料提供所述干材料的步骤包括加热所述相变材料至高于所述相变材料的熔点的温度；和 在使用转移膜作为衬垫时挤出熔融的所述相变材料。
34.如权利要求23所述的方法，其中所述热界面材料包括相变材料，并且其中为所述 热界面材料提供所述干材料的步骤包括加热所述相变材料至高于所述相变材料的熔点的温度； 加热层压辊隙和台面；将离型衬垫或转移膜之一放置在经加热的所述台面上；铺展经加热熔融的所述相变材料，使其大致跨越放置在经加热的所述台面上的所述离 型衬垫或转移膜之一的至少一端的宽度；将所述离型衬垫和转移膜中的另一个放置在所述相变材料上，以使所述相变材料大致 位于所述离型衬垫和转移膜之间；牵拉所述离型衬垫、相变材料和转移膜通过经加热的所述层压辊隙，并使所述相变材 料横向流动以被覆所述转移膜和离型衬垫；和使所述离型衬垫、相变材料和转移膜冷却至室温。
35.如权利要求23所述的方法，其中所述热界面材料包括间隙垫片材料，并且其中为 所述热界面材料提供所述干材料的步骤包括牵拉夹持在干膜和离型衬垫之间的未固化的块状间隙材料通过辊隙并进入炉中；和 使所述未固化的块状间隙垫片材料在所述炉中固化。
36.一种与从发热元件传热有关的方法，所述方法包括大致在所述发热元件的表面与 散热器的表面之间安装热界面材料组件，由此设立由所述发热元件、所述热界面材料组件 和所述散热器所限定的导热用热通路，所述热界面材料组件包括热界面材料和厚度为约 0. 0005英寸以下的干材料，所述干材料沿着所述热界面材料的至少一部分布置。
37.如权利要求36所述的方法，其中所述干材料包括干膜，将所述干膜配置为，使所述 热界面材料组件能够相对清洁且容易地由当所述热界面材料组件安装在所述发热元件和 散热器之间时所述干膜所在的表面移除。
38.一种热界面材料组件，所述组件包括 具有第一侧和第二侧的热界面材料；和层厚为约0. 0005英寸以下的金属化层，所述金属化层沿着所述热界面材料的所述第 一侧的至少一部分布置。
39.如权利要求38所述的组件，其中所述金属化层的层厚为0.0005英寸。
40.如权利要求38所述的组件，其中所述金属化层的层厚小于0.0001英寸。
41.如权利要求38所述的组件，其中所述金属化层具有比所述热界面材料更高的热导率，其中所述金属化层具有比所述热界面材料更低的顺从性。
42.如权利要求38所述的组件，所述组件还包括具有离型侧的离型衬垫，所述离型侧 上具有离型涂层，其中所述金属化层包含大致布置在所述离型衬垫的所述离型侧的所述离 型涂层上的金属。
43.如权利要求38所述的组件，所述组件还包括具有离型侧的离型衬垫，所述离型侧 上具有离型涂层，其中所述金属化层是大致布置在所述离型衬垫的所述离型侧的所述离型 涂层上的金属膜。
44.如权利要求38所述的组件，所述组件还包括支撑所述金属化层的基板，其中所述 基板层压至所述热界面材料以使所述金属化层大致位于所述基板与所述热界面材料的所 述第一侧之间。
45.如权利要求38所述的组件，所述组件还包括上离型衬垫，所述上离型衬垫包括离型涂层并支撑所述金属化层，以使所述金属化层 大致位于所述离型涂层与所述热界面材料的所述第一侧之间；下离型衬垫，所述下离型衬垫具有离型侧，所述离型侧上具有离型涂层，所述下离型衬 垫经层压以使所述离型涂层大致位于所述下离型衬垫与所述热界面材料的所述第二侧之 间。
46.如权利要求38所述的组件，其中所述金属化层包含直接淀积在所述热界面材料上 的金属的层。
47.如权利要求38所述的组件，其中所述金属化层是铝、锡或铜。
48.如权利要求38所述的组件，其中所述热界面材料包括顺应性或顺从性热界面材 料，所述顺应性或顺从性热界面材料包括填隙料、相变材料、油灰或导热绝缘体中的一种以上。
49.如权利要求38所述的组件，所述组件还包括具有离型侧的离型衬垫，所述离型侧 经硅化以在其上设置离型涂层，其中所述金属化层包括在所述离型衬垫的经硅化的所述离 型侧上的金属化，并且其中所述离型衬垫层压至所述热界面材料以使所述金属化层大致位 于所述离型衬垫与所述热界面材料的所述第一侧之间。
50.一种包括权利要求38所述的组件、发热元件和散热器的装置，其中所述组件大致 布置在所述发热元件和所述散热器之间，由此使导热用热通路自所述发热元件至所述散热器.
51.一种热界面材料组件，所述组件包括具有第一侧和第二侧的热界面材料；和层厚为约0. 0005英寸以下的金属化层；上离型衬垫，所述上离型衬垫包括离型涂层并支撑所述金属化层，并层压至所述热界 面材料以使所述金属化层大致位于所述离型涂层与所述热界面材料的所述第一侧之间；下离型衬垫，所述下离型衬垫包括离型涂层，并层压至所述热界面材料以使所述离型 涂层大致位于所述下离型衬垫与所述热界面材料的所述第二侧之间。
52.如权利要求51所述的组件，其中所述金属化层的层厚小于0.0001英寸。
53.如权利要求51所述的组件，其中所述上离型衬垫包括具有离型侧的基板，所述离 型侧经硅化以在其上设置离型涂层，并且其中所述金属化层包括在所述基板的经硅化的所述离型侧上的金属化。
54.如权利要求51所述的组件，其中所述热界面材料包括顺应性或顺从性热界面材 料，所述顺应性或顺从性热界面材料包括填隙料、相变材料、油灰或导热绝缘体中的一种以上。
55.一种制造热界面材料组件的方法，所述方法包括沿所述热界面材料的第一侧的至 少一部分为所述热界面材料提供金属化层，所述金属化层的层厚为约`0. 0005英寸以下。
56.如权利要求55所述的方法，其中为所述热界面材料提供所述金属化层的步骤包括 金属化所述热界面材料的表面部分由此形成所述金属化层。
57.如权利要求55所述的方法，其中为所述热界面材料提供所述金属化层的步骤包括 将金属直接淀积在所述热界面材料的表面部分，或沉积在离型衬垫的表面部分以随后转移 至所述热界面材料。
58.如权利要求57所述的方法，其中淀积金属的步骤包括气相淀积、真空金属喷镀或 金属喷镀中的一种以上。
59.如权利要求55所述的方法，其中为所述热界面材料提供所述金属化层的步骤包括 层压所述热界面材料和支撑所述金属化层的基板，以使所述金属化层大致位于所述基板和 所述热界面材料的所述第一侧之间。
60.如权利要求59所述的方法，所述方法还包括通过气相淀积、真空金属喷镀或溅射 中的一种以上使金属淀积在所述基板上。
61.如权利要求59所述的方法，其中所述基板包括具有离型侧的离型衬垫，所述离型 侧经硅化以在其上设置离型涂层，并且其中所述金属化层包含大致布置在所述离型涂层上 的金属。
62.如权利要求55所述的方法，其中为所述热界面材料提供所述金属化层的步骤包括 为所述热界面材料提供层厚小于0. 0001英寸的金属化层。
63.如权利要求55所述的方法，其中为所述热界面材料提供所述金属化层的步骤包括 使用金属化转移膜作为衬垫经由溶剂法或无溶剂法铸造所述热界面材料。
64.如权利要求55所述的方法，其中所述热界面材料包括相变材料，并且其中为所述 热界面材料提供所述金属化层的步骤包括加热所述相变材料至高于所述相变材料的熔点的温度；和在使用金属化转移膜作为衬垫时挤出熔融的所述相变材料。
65.如权利要求55所述的方法，其中所述热界面材料包括相变材料，并且其中为所述 热界面材料提供所述金属化层的步骤包括加热所述相变材料至高于所述相变材料的熔点的温度；加热层压辊隙和台面；将离型衬垫或金属化转移膜之一放置在经加热的所述台面上；铺展经加热熔融的所述相变材料，使其大致跨越放置在经加热的所述台面上的所述离 型衬垫或金属化转移膜之一的至少一端的宽度；将所述离型衬垫和金属化转移膜中的另一个放置在所述相变材料上，以使所述相变材 料大致位于所述离型衬垫和金属化转移膜之间；牵拉所述离型衬垫、相变材料和金属化转移膜通过经加热的所述层压辊隙，并使所述相变材料横向流动以被覆所述金属化转移膜和离型衬垫；和 使所述离型衬垫、相变材料和金属化转移膜冷却至室温。
66. 一种与从发热元件传热有关的方法，所述方法包括大致在所述发热元件的表面与 散热器的表面之间安装热界面材料组件，由此设立自所述发热元件至所述散热器的导热用 热通路，所述组件包括热界面材料和层厚为约0. 0005英寸以下的金属化层，所述金属化层 沿着所述热界面材料的至少一部分布置。
全文摘要
根据各种方案，提供了热界面材料组件的示例性实施方式。在一个示例性实施方式中，热界面材料组件通常包括具有第一侧和第二侧的热界面材料，和厚度为约0.0005英寸以下的干材料。所述干材料沿着所述热界面材料的所述第一侧的至少一部分布置。
文档编号B05C5/00GK101848808SQ200880114617
公开日2010年9月29日 申请日期2008年9月4日 优先权日2007年11月5日
发明者卡伦·J·布鲁兹达, 贾森·L·斯特拉德, 迈克尔·D·克雷格, 马克·威斯妮斯基 申请人:天津莱尔德电子材料有限公司