热界面材料的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年3月15日提交的美国专利申请号13/840, 119的优先权。通 过引用的方式将上述申请的全部公开结合于此。
技术领域
[0003] 本公开总体上涉及热界面材料，并且更具体地，涉及包括结合第二材料（例如，接 触热阻（resistance)减小的材料，例如，诸如相变材料、油脂、油类等）的第一材料（例如， 具有大于空气的热导率的材料，例如，诸如间隙填充料等）从而减小在第一材料与匹配部 件（例如，电子部件等）之间的表面接触热阻的热界面材料。
【背景技术】
[0004] 该部分提供关于本公开的背景信息，该背景信息并不一定是现有技术。
[0005] 诸如半导体、集成电路封装件、晶体管等的电子部件一般具有预先设计的适于电 子部件最佳工作的温度。理想地，预先设计的温度接近周围空气的温度。但是，电子部件的 工作产生热。如果不能除去热，则电子部件就可能在显著高于它们的正常或期望的工作温 度的温度下进行工作。这种过高温度可能不利地影响电子部件的工作特性和相关装置的工 作。
[0006] 为避免或至少减少热产生带来的不利的工作特性，应该例如通过将来自工作中的 电子部件的热传导到散热器来去除热。然后，散热器可以通过传统的对流和/或辐射技术 被冷却。在传导期间，热可以通过在电子部件与散热器之间的直接表面接触和/或通过电 子部件隔着诸如热界面材料的中间介质与散热器表面的接触而从工作中的电子部件传递 到散热器。
【发明内容】
[0007] 该部分提供本公开的简要概括，并且并不是其全部范围或所有其特征的全面公 开。
[0008] 本公开总体上涉及热界面材料。在本公开的一些方面中，所述热界面材料可以被 配置为与电子装置一起使用（例如，安装等），以便用于在所述电子装置的产热部件与去热 部件之间传递热。
[0009] 在一种示例实施方式中，本公开的热界面材料总体上包括结合第二材料的第一材 料，从而减小所述第一材料与电子装置的产热部件和/或去热部件之间的表面接触热阻。 当与所述电子装置一起使用所述热界面材料时，所述第二材料操作为填充所述部件的表面 的填隙空位，从而减小所述第一材料与所述部件的所述表面之间的表面接触热阻。
[0010] 在一些方面，所述热界面材料的所述第二材料限定所述热界面材料的外部部分。 例如，可以沿着所述第一材料的侧面设置所述第二材料。或者，可以沿着所述第一材料的多 个侧面设置所述第二材料。在一些方面，所述热界面材料的所述第二材料被至少部分地设 置在所述第一材料内。另外，在一些方面，所述热界面材料的所述第一材料包括间隙填充 料。
[0011] 在另一示例实施方式中，一种热界面材料或本公开总体上包括结合一种材料的间 隙填充料，从而减小所述间隙填充料与所述电子装置的产热部件和/或去热部件之间的表 面接触热阻。所述材料被配置为在约35摄氏度和约95摄氏度之间的温度流入所述产热部 件和/或所述去热部件的表面的填隙空位中。
[0012] 本公开总体上还涉及制作热界面材料的方法。此外，在本公开的一些方面，所述热 界面材料可以被配置为与电子装置一起使用以用于在所述电子装置的产热部件与去热部 件之间传递热。
[0013] 在一种示例实施方式中，一种制作热界面材料的方法总体上包括将接触热阻减小 材料与间隙填充料结合，由此所述所述接触热阻减小材料操作为减小所述间隙填充料与所 述电子装置的产热部件和/或去热部件之间的表面接触热阻。
[0014] 在一些方面，将接触热阻减小材料与间隙填充料结合包括将所述接触热阻减小材 料施加（例如，涂覆等）至所述间隙填充料的至少一个表面部分。在其他方面，将接触热阻 减小材料与间隙填充料结合包括将所述接触热阻减小材料掺杂（例如，混合、物理混合等） 进所述间隙填充料中。
[0015] 进一步的应用领域将根据本文中提供的描述而变得显而易见。该
【发明内容】
中的描 述和具体示例旨在仅用于说明的目的，且并不旨在限制本公开的范围。
【附图说明】
[0016] 本文中描述的附图仅为了对所选实施方式的说明性目的且并不是所有可能的实 施，并且不旨在限制本公开的范围。
[0017] 图1是本公开的一种热界面材料的示例实施方式的侧视图；
[0018] 图2是本公开的一种热界面材料的另一示例实施方式的侧视图；以及
[0019] 图3是示出在针对热界面材料的热导率（W/mK)、厚度与表面接触热阻（R。）对总热 阻（R th)的百分比贡献之间的示例关系的曲线图。
[0020] 在附图的几个视图中，对应的参考标号始终指示对应的部件。
【具体实施方式】
[0021] 以下描述本质上仅是示例并且绝不旨在限制本公开、应用或用途。
[0022] 与简单地利用作为相对较差的热导体的空气来填充的间隙相比，热界面材料可以 被用于填充热传递系统中的热传递表面之间的间隙以提高这些表面之间的热传递效率。例 如，可以在产热部件（例如，电子装置、热水装置、印刷电路板组件、功率放大器、中央处理 单元、图形处理单元、存储模块、其它产热部件等）与去热部件（例如，散热器等）的表面之 间进行热界面材料的放置、定位、夹入、安装等，从而构建用于将热从产热部件传递到去热 部件的热传导散热路径。
[0023] 本公开的示例实施方式总体上涉及包括第一材料（例如，具有大于空气的热导率 的材料，诸如，例如间隙填充料等）的热界面材料，在第一材料内、上、与第一材料一起等结 合有第二材料（例如，接触热阻减小材料，诸如，例如相变材料、油脂、油类等）。在一些示 例实施方式中，将第二材料施加（例如，层压、丝印、喷涂、浸涂、$昆涂、共挤压（coextruded) 等）至第一材料。在一些示例实施方式中，将第二材料掺杂（例如，混合等）进第一材料中。 在一些示例实施方式中，第二材料包括多个不同材料的组合。
[0024] 本文的发明者认识到，例如，典型的间隙填充料在热传递表面之间提供有限的热 传导路径。典型的间隙填充料通常并不很好地贴合热传递表面。间隙填充料贴合热传递 表面的能力趋于是重要的，因为表面通常并不是完全平整和/或光滑的（例如，表面通常 是不一致的、不平整或不连续的、弯曲的、不均匀的、不对称的等）。因此，利用这种典型的 间隙填充料，在间隙填充料与热传递表面之间通常存在空气间隙或空间，因为间隙填充料 不可能填充表面的填隙空位。因此，典型的间隙填充料通常一般具有高表面接触热阻。而 且，本文的发明者认识到，提高热导率的材料通常趋于具有这种减小的界面接触特性（并 且因此一般表现出较高的表面接触热阻）。另外，本文的发明者认识到，这种表面贴合性 (conformance)担忧通常在相对较薄的间隙填充料中更为普遍。
[0025] 正因如此，本文的发明者已发现将这种第二材料与间隙填充料（或者就此而言， 本文中所描述的任何其它第一材料）结合允许将间隙填充料安置到热传递表面，且具有提 高的间隙填充料与热传递表面的贴合性。具体地，在使用间隙填充料期间，第二材料操作为 流入热传递表面的填隙空位中。因此，第二材料起到减少间隙填充料与热接触表面之间的 空气间隙或空间的作用，并且起到增加间隙填充料与热接触表面之间的有效表面积接触程 度的作用。这减小了间隙填充料与热接触表面之间的表面接触热阻，从而有助于降低间隙 填充料与热接触表面之间的热阻抗（并且有助于提高热传递）（因为热阻抗至少部分取决 于间隙