热界面材料组件和设备制造技术

根据各种方面，提供了热界面材料组件的示例性实施方式。在示例性实施方式中，热界面材料组件大致包括热界面材料，该热界面材料具有第一侧和第二侧。干材料沿着热界面材料的第一侧的至少一部分。干材料具有小于0.005毫米的厚度。热界面材料的至少一个边缘至少部分由该干材料密封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热界面材料组件和设备相关申请的交叉引用本申请要求2014年5月19日提交的美国第62/000,481号临时申请的权益和优先权。本申请还要求2014年6月24日提交的美国第14/313,510号专利申请的权益和优先权，美国第14/313,510号专利申请转而要求2014年5月19日提交的美国第62/000,481号临时申请的权益和优先权。此处以引证的方式将上述申请的整个公开并入。
本公开总体涉及用于建立从热量产生部件到热量耗散和/或散布构件(为了简化目的，从这里开始向前称为散热器)的热传导热路径的热界面材料。
技术介绍
该章节中的叙述仅提供与本公开有关的背景信息，并且不可以构成现有技术。诸如半导体、晶体管等的电部件通常具有电部件最佳工作的预设计温度。理想地，预设计温度接近周围空气的温度。但电部件的工作产生热量，如果该热量不去除，则将使得电部件以显著高于它的正常或期望工作温度的温度工作。这种过高的温度会不利地影响电部件的工作特性和关联装置的工作。为了避免或至少减少由于热量生成而产生的不利工作特性，应去除热量，例如通过将热量从工作中的电部件传导至散热器。散热器然后可以由传统的对流和/或辐射技术来冷却。在传导期间，热量可以由电部件与散热器之间的直接面接触和/或由借助中间介质或热界面材料(TIM)进行的电部件和散热器表面的接触而从工作中的电部件传递到散热器。热界面材料可以用于填充传热表面之间的间隙，从而与间隙填充有作为较差热导体的空气相比，提高了传热效率。在一些装置中，在电部件与散热器之间还可以设置电绝缘体，在许多情况下电绝缘体为TIM本身。
技术实现思路
根据各种方面，提供了热界面材料组件的示例性实施方式。在示例性实施方式中，热界面材料组件大致包括热界面材料，该热界面材料具有第一侧和第二侧。干材料沿着热界面材料的第一侧的至少一部分。该干材料具有小于0.005毫米的厚度。热界面材料的至少一个边缘至少部分由该干材料密封。另外的方面提供了与热界面材料组件有关的方法，诸如使用和/或制造热界面组件的方法。在示例性实施方式中，一种用于制造热界面材料组件的方法大致包括以下步骤：将干材料设置在热界面材料的第一侧的至少一部分上方。该干材料具有小于0.005毫米的厚度。方法还包括以下步骤：至少部分用该干材料密封热界面材料的至少一个边缘。另一个示例性实施方式提供了一种与从热源传递热量关联的方法。在该示例性实施方式中，该方法大致包括以下步骤：将热界面材料组件安装在热源的表面与散热装置的表面之间，从而建立由热源、热界面材料组件以及散热装置限定的热传导热路径。热界面材料组件包括热界面材料，该热界面材料具有第一侧和第二侧。干材料沿着热界面材料的第一侧的至少一部分。该干材料具有小于0.005毫米的厚度。热界面材料的至少一个边缘至少部分由该干材料密封。本公开的另外方面和特征将从下文中提供的具体实施方式变得清楚。另外，本公开的任一个或更多个方面可以独立或与本公开的其他方面中的任一个或更多个组合实施。应理解，具体实施方式和具体示例在指示本公开的示例性实施方式的同时仅旨在例示的目的，并且不旨在限制本公开的范围。附图说明这里所述附图仅用于例示目的，并且不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、离型涂层以及离型内衬的热界面材料组件的剖面图；图2是根据示例性实施方式的、包括将金属化层或转移膜层压到热相变材料的示例性方法的处理流程图；图3是根据示例性实施方式的、包括将金属化层或转移膜层压到热填隙料的另一个示例性方法的处理流程图；图4是用于制造包括热界面材料和金属化或金属层的热界面材料组件的另一个示例性方法的处理流程图；图5是具有热界面材料、金属化或金属层、下离型涂层以及下离型内衬的热界面材料组件的另一个示例性实施方式的剖面图；图6是根据示例性实施方式的、具有热界面材料和热界面材料的上侧上的干膜的热界面材料组件的剖面图；图7是具有热界面材料和热界面材料的一部分上的条纹图案的干材料的热界面材料组件的另一个示例性实施方式的立体图；图8是具有热界面材料和在热界面材料的一部分上的点图案的干材料的热界面材料组件的另一个示例性实施方式的立体图；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处理流程图；图10A、图10B以及图10C例示了根据示例性实施方式的示例性图案，薄干材料可以以该图案设置到热界面材料；图11是根据示例性实施方式的、具有热界面材料和薄干膜密封剂的热界面材料组件的剖面图；图12是根据示例性实施方式的、制造热界面组件的示例性方法的处理流程图；以及图13是根据示例性实施方式的热界面材料的立体图。具体实施方式以下描述在性质上仅是示例性的，并且绝不旨在限制本公开、应用或用途。具有厚箔的热界面材料已经用在热量产生部件与散热器之间，以在它们之间建立导热路径。然而，如专利技术人于此认识到的，箔的厚度(例如，一密耳厚、两密耳厚等)产生较长的导热路径，使得箔厚由于增大了热阻抗而不利地影响热性能。虽有不利的热影响，但具有一密耳甚至两密耳厚度的箔目前用作自支撑独立自立材料，其可以在不使用载体内衬的情况下涂敷于热界面材料。另外，薄金属层或转移膜通常太脆弱而不能自支撑，由此不适宜于作为独立层处理。因为专利技术人于此认识到使用较薄的箔提供了较短的导热路径，所以专利技术人在此公开了包括热界面材料的各种示例性实施方式，该热界面材料沿着其至少一部分具有以下中的一个或更多个：薄金属化、薄金属层、在其至少一部分上具有聚合物涂层(例如，与热界面材料相对的金属层的侧上的5埃厚的聚合物涂层等)的薄金属层、和/或薄干材料(例如，热界面材料的一部分或整个表面上的聚合物或其他干材料的膜或层、预定图案(诸如条纹图案(图10A)、均匀点图案(图10B)、非均匀点图案(图10C)等)的干材料)。金属化金属层、金属层/聚合物涂层和/或干材料的减小厚度与具有较厚的箔的那些热界面材料组件相比改进热界面材料组件的热性能。除了为导热路径提供较低热阻抗的短热路径，金属化金属层、金属层/聚合物涂层、和/或干膜的变薄还允许与配合面的良好共形性，因为热阻抗还至少部分依赖于它们之间有效表面区域接触的程度，所以这还有助于降低热阻抗。因为散热器和/或热量产生部件的表面通常不完全平坦和/或平滑，造成空气间隙或间隔(空气为较差的热导体)往往出现在不规则的配合面之间且由此增大路径对热传导的阻抗，所以共形于配合面的能力往往是重要的。因此，去除空气间隔由此还可以有助于降低导热路径的热阻抗并提高路径的导热性，从而增强热量沿着该路径的传导。这里所公开的各种实施方式包括薄金属化、薄金属层、薄金属层/聚合物涂层、和/或薄干材料(例如，薄干膜、层、图案等)，与具有较厚的箔的热界面材料相比，其对热界面材料的热性能将具有较少的不利影响(热阻抗或热阻的更小增大)。为了帮助例示这一点，以下非限制性示例和测试结果仅是为了例示的目的而提供的，并且不用于限制。针对由可向LairdTechnologiesInc.购买的TpcmTM580S系列热相变材料制成的试样，测量了热阻。对于试样，箔以不同的箔厚度涂敷或涂布到热相变材料上。对于将具有0.0001英寸厚度的箔经由从聚酯膜转移而涂敷于Tpc本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热界面材料组件，该热界面材料组件包括：热界面材料，该热界面材料具有第一侧和第二侧；和沿着所述热界面材料的所述第一侧的至少一部分的第一干材料，所述第一干材料具有小于0.005毫米的厚度；并且其中，所述热界面材料的至少一个边缘至少部分由所述第一干材料密封。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.19 US 62/000,481;2014.06.24 US 14/313,5101.一种热界面材料组件，该热界面材料组件包括：热界面材料，该热界面材料具有第一侧和第二侧；和沿着所述热界面材料的所述第一侧的至少一部分的第一干材料，所述第一干材料具有小于0.005毫米的厚度；并且其中，所述热界面材料的至少一个边缘至少部分由所述第一干材料密封。2.根据权利要求1所述的热界面材料组件，其中，第二干材料沿着所述热界面材料的所述第二侧的至少一部分；并且所述第一干材料和所述第二干材料沿着所述热界面材料的所述至少一个边缘接合在一起，从而密封所述热界面材料的所述至少一个边缘。3.根据权利要求2所述的热界面材料组件，其中，所述热界面材料的所有边缘由所述第一干材料和所述第二干材料密封。4.根据权利要求2或3所述的热界面材料组件，其中，所述热界面材料包括石墨，该石墨嵌入或封装在所述第一干材料和所述第二干材料内，使得所述石墨的剥落被抑制。5.根据权利要求1、2或3所述的热界面材料组件，其中，所述第一干材料被构造成在足够热量和/或足够压力下大致围绕所述热界面材料的边缘流动。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·F·希尔，马克·威斯妮斯基，K·布鲁达，
申请(专利权)人：天津莱尔德电子材料有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12