如,可 W通过未固化导热环氧复合材料来将IC粘接到散热器表面。在将IC组装到散热器之后,然 后可W在未固化导热环氧复合材料处于IC和散热器之间的同时对其进行固化并粘合到位, 运可W有利于消除或至少减少界面热阻并提供永久或至少长期的粘接。
[0027] 在各种示例性实施方式中,可W与诸如集成电路(1C)、晶体管轮廓(TO)-封装、金 属氧化物半导体场效应晶体管(M0SFET)、其它晶体管、其它发热部件、其它热源等运样的一 个或多个功率部件相结合地利用本文中公开的导热电绝缘体。例如,导热电绝缘体可W被 定位、夹持或安装在散热器和热源(例如,晶体管、集成电路(1C)、晶体管轮廓(TO)封装、其 它发热部件、其它热源等)之间,使得导热电绝缘体与热源的表面相接触或相对,从而限定 出从热源到导热电绝缘体再到散热器的导热路径。在某些示例性实施方式中,可W与诸如 印刷电路板、功率放大器、中央处理单元、图形处理单元、存储器模块等运样的热源相结合 地来利用导热电绝缘体。通过示例的方式,导热电绝缘体可W被用来将散热器永久性地粘 合到IC、(TO)封装或其它电子封装。应当明白,本公开的方面不应当被局限在使用任何一个 特定类型的热源、最终用途、电子部件、部件、装置、设备等。
[0028] 参照图1,示出了使本公开的一个或多个方面具体化的导热电绝缘体100的示例性 实施方式。如图1中所示,导热电源提100通常包括具有相对的第一侧112和第二侧114的电 绝缘或介电膜110。沿着膜110的第一侧和第二侧112、114来设置(例如,涂覆等)导热粘合剂 104。本文中还可W将导热粘合剂104称为粘合剂热界面材料。
[0029] 可W设置导热粘合剂104, W便形成或限定沿着膜110的各自第一侧112和第二侧 114的第一层122和第二层124。然而,另选实施方式可W包括仅沿着膜110的一侧112或114 的导热粘合剂104。
[0030] 在各种实施方式中,从相同的导热粘合剂104形成层122、124。然而,另选实施方式 可W包括与沿着膜110的第二侧114的导热粘合剂不同的沿着膜110的第一侧112的导热粘 合剂。也就是说,在某些实施方式中,可W从导热粘合剂或热界面材料中形成第一层122和 第二层124。另外,层122、124可W具有大约相同的厚度,或者层122、124可W具有不同的厚 度。例如,某些实施方式可W包括第一层122,其比第二层124厚,或者反之亦然。
[0031] 继续参照图1,第二层124具有外表面126,可W将热量从该外表面126传递,诸如经 由传导,到例如散热器(或者其它热量去除/耗散结构)。第一层或内层122被构造成提供膜 110和热界面材料104的第一层122打算接触的一个或多个热源(未在图1中示出)之间的导 热路径。
[0032] 如图1中所示,将膜110封装在导热粘合剂104的第一层122和第二层124内,将膜 110粘合到导热粘合剂104的第一层122和第二层122、124,或者膜110夹持在导热粘合剂104 的第一层122和第二层122、124之间。在某些示例性实施方式中,膜110在图1中所示的Z方向 或垂直方向上可W具有从大约0.1至大约0.35瓦特/m/k(W/mK)的范围内的导热性,并且导 热粘合剂104在图1中所示的Z方向或垂直方向上可W具有大约1.5(W/mK)的导热性。总的来 说,导热电绝缘体100可W具有大约每瓦特0.4摄氏度英寸平方(C-in 2/W)或更小(例如, 0.35C-inVw等)的低热阻、大于大约2Nm(例如,2.4Nm、3.6Nm等)的大扭矩阻力,可W在室溫 下存储,可W具有大约6个月或更长的长保存期限,和/或可W具有小于9密耳(例如,5密耳 等)的总厚度。
[0033] 在示例性实施方式中,导热电绝缘体100可W具有从大约IW/mK至大约2.5W/mK范 围内的导热性。薄膜110的厚度可W落在从大约3密耳至大约20密耳的范围内。导热粘接层 122和124的厚度可W落在从大约1密耳至大约20密耳的范围内。
[0034] 通过示例的方式,电绝缘膜110可W是聚酷亚胺(PI)膜,并且导热粘合剂104可W 包括导热环氧复合材料,该导热环氧复合材料包括环氧树脂、丙締酸树脂和溶剂。导热粘合 剂104可W热固化。在该情况下,膜110和导热粘合剂104的第一层122和第二层122、124因此 可W提供电绝缘、导热、热固化粘接绝缘体100。另选地,可W在其它实施方式中使用其它材 料。例如,膜110可W包括聚糞二甲酸乙二醇醋(PEN)膜、聚醋(例如,聚对苯二甲酸乙二醇醋 (PET)等)膜、聚丙締(例如,双向拉伸聚丙締(BOPP)等)膜、聚氯乙締(PVC)膜等。
[0035] 在操作中,可W将热量从导热粘合剂104的第一层122传导到膜110。然后通常贯穿 膜110的横截面116在膜110内部对热量进行横向传播(例如,在左右方向上和出入图1中的 页面的方向上等)。还在Z方向上通过膜110将热量传导至导热粘合剂104的第二层124。在膜 110内传播的横向热量可W增加表面面积,可W从该表面面积将热量从膜110传递到散热器 或热量去除/耗散结构,从而提高热传递效率。已经通过诸如与导热粘合剂104的第一层122 相接触的一个或多个电子部件运样的热源生成热量或者从该热源传递热量。
[0036] 在各种实施方式中,导热粘合剂104是自然地或固有地具有粘性,运有利于便于将 导热电绝缘体100涂覆并粘接(例如,无需预加热和/或无需施加压力等)到诸如一个或多个 电子部件等的热源。在某些实施方式中,导热粘合剂104表现出足够的粘性和浸透性,其有 效防止已经被手动按压在导热粘合剂104的第一层122或第二层124上的电子部件在固化之 前从导热粘合剂上移动或坠落。
[0037] 在某些示例性实施方式中,可W将一个或更多个填充剂添加到导热粘合剂130中, 诸如氧化侣、氧化锋、二氧化娃、其它导热填充剂等。另外,导热粘合剂130还可W被用在其 它应用中,诸如环氧灌封材料、热盖密封圈、L邸光等。
[0038] 可W通过下面的示例性方式使用导热电绝缘体来将热源(例如,电子部件等)粘附 到热去除/耗散结构(例如。散热器等)。参照图1中所示的示例性绝缘体100,将绝缘体100的 第一导热粘接层122的露出的外表面按压在散热器上,W将绝缘体100粘附到散热器上。电 子部件(例如,MOSFET等)被手动应用,例如按压在绝缘体100的第二导热粘接层124的露出 的外表面上。指压可W被用来造成导热粘合剂104的全部浸透性。然后无需压力,在大约150 摄氏度下对组装的散热器、电子部件和绝缘体100进行大约5分钟的固化。要注意,为了实现 部件之间的期望的较强的粘合,在固化处理期间不是必需要向组装的部件施加压力。相反, 为了在固化之前将部件粘附到散热器上,多个常规导热电绝缘体需要施加压力,例如75到 150磅每平方英寸(PSi)的压力下的层压。此外,运种常规导热电绝缘体在恒压下需要固化, 必须将该恒压施加到部件W保证粘合剂充分浸透。
[0039] 附加方面提供设及导热电绝缘体的示例性方法,例如使用和/或制造导热电绝缘 体的方法。在示例性实施方式中,方法通常包括沿着电绝缘或介电膜的相对或相反的第一 侧和第二侧来分别涂覆(例如,涂覆、沉积等)导热粘合剂的第一层和第二层。
[0040] 在另一示例性实施方式中,方法通常包括通过在高度下环氧树脂和丙締酸树脂之 间的反应来制作导热复合材料。在添加溶剂之后,可W使用浸溃涂布机来将导热复合材料 涂布成电绝缘或介电膜。
[0041] 另一示例性实施方式提供设及从电路板的一个或多个热源的热消散或传递的方 法。在该示例中,该方法通常包括对导热电绝缘体(其包括沿着电绝缘或介电膜的相对的第 一侧和第二侧的导热粘合剂的第一层和第二层)进行定位,使得限定出从一个或多个热源 通过导热粘合剂的第一层到达膜并且通过膜到达导热粘合剂的第二层的导热路径。
[0042] 在另一示例性实施方式中,公开了一种用于制作导热电绝缘体的方法。在该示例 中,方法通常包括沿着电绝缘或介电膜的其中一侧或两个相对侧来涂覆(例如,涂覆、沉积 等)导热粘合剂。可W将导热粘合剂涂覆到膜,使得导热粘合剂建立与膜的粘合,该膜允许 通过导热粘合剂从/到Z轴或厚度方向上的热传递。
[0043] 另一示例性实施方式设及一种从热源(例如,晶体管、集成电路(1C)、晶体管轮廓 (TO)封装、其它发热部件、其它热源等)的热消散或热传递的方法。在该示例性实施方式中, 方法通常包括对导热电绝缘体进行定位,该导热电绝缘体包括沿着其至少一侧的导热粘合 剂,使得限定出从热源通过导热粘合剂到达热传播材料,并且在某些实施方式中,沿着导热 电绝缘体的相反侧到达导热粘合剂的导热路径。
[0044] 在另一示例性实施方式中,公开了一种将第一部件组装到第二部件的方法。在该 示例中,方法通常包括将第一部件沿着导热电绝缘体的电绝缘膜的第一侧与第一导热粘接 层相连接。该方法还包括将第二部件沿着电绝缘膜的第二侧与第二导热粘接层相连接,从 而形成组件。该方法还包括在不向该组件施加压力的情况
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