热界面材料与用于其中的填充物制造技术

本发明专利技术是有关于一种热界面材料与用于其中的填充物。该用于热界面材料的填充物是由复数个导电颗粒以及形成于各导电颗粒表面的非导电薄膜所构成，以防止导电颗粒间电性导通。本发明专利技术一并提供一种包含上述填充物的热界面材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热界面材料(thermal interface material，TIM)，特别是涉及一种用于热界面材料(thermal interface material，TIM)的填充物(filler)。
技术介绍
随着中央微处理器达到90纳米的线宽，其速度及效率也大为提升。另由于时脉速度提升及晶体管越来越小而密集，造成在同样的面积里面多增加约一倍的晶体管数目；也就是说，在晶片(晶片即为芯片，以下均称为晶片)上相同大小的范围可能多增加一倍的热量产生。因此，一般需要在如中央微处理器的发热元件上加装一散热元件，而热界面材料则是扮演串接发热元件及散热元件的角色，因此其导热能力就直接影响了散热元件的散热效能。图1显示习知的热界面材料应用在发热元件及散热元件之间的剖面示意图，请参照图1所示，一般的热界面材料100是由有机物载体110支撑无机高热传导粉末120组合而成，因为载体110本身的延伸性及可流动性，故可分别填入及填补发热元件130与散热元件140的不平整表面与缝隙，而使热源顺利地由发热元件130传至散热元件140。一般热界面材料中的无机高热传导粉末可分为金属陶瓷氧化物或金属粉末，虽然金属粉末的导热效能优于金属陶瓷氧化物，但因金属粉末易导电，在使用一段时间之后可能会因为材料老化或性质不良造成元件间不当的短路，因此，实际应用上大多使用不导电的无机粉末，即金属陶瓷氧化物。然而，金属陶瓷氧化物的热传导效能已无法符合高发热元件的使用需求。
技术实现思路
为了克服现有的热界面材料易导电或性质不良造成元件间不当短路的不足，本专利技术提供一种新的热界面材料，其具有高热传导性及高介电强度，且不会造成元件间发生不当的短路，从而更加适于实用。为了克服现有的热界面材料易导电或性质不良造成元件间不当短路的不足，本专利技术另提供一种新的用于热界面材料的填充物，其可以形成具高热传导性及高介电强度的热界面材料，从而更加适于实用。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提出一种热界面材料，其包括一载体以及一填充物，填充物是由表面具有一非导电薄膜的复数个导电颗粒所构成，而且填充物的含量为总热界面材料的40～95wt％。依照本专利技术的较佳实施例所述的热界面材料，上述的导电颗粒具有高热传导效能，且其材料包括贵金属、卑金属或导电高分子，如金、银或铜。依照本专利技术的较佳实施例所述的热界面材料，上述的非导电薄膜的材料包括金属氧化物、氮化物、不同型态的低导电性石墨、钻石、低导电性有机高分子、碳化物或金属陶瓷，且非导电薄膜的厚度例如小于导电颗粒的平均粒径。此外，非导电薄膜可藉由化学气相沉积法、物理气相沉积法或微胶囊沉积法或氧化法形成于导电颗粒表面。依照本专利技术的较佳实施例所述的热界面材料，上述的载体包括硅氧烷、硅油、矿物油、环氧树脂、硅酸钠或聚酯。依照本专利技术的较佳实施例所述的热界面材料，上述的填充物更可包括非导电颗粒，非导电颗粒例如可为金属氧化物、氮化物、不同型态的低导电性石墨、钻石、低导电性有机高分子、碳化物或金属陶瓷。本专利技术解决其技术问题所采用的另一技术方案是提出一种用于热界面材料的填充物，其包括复数个导电颗粒以及形成于各导电颗粒表面的非导电薄膜，以防止导电颗粒间电性导通。依照本专利技术的较佳实施例所述的用于热界面材料的填充物，上述的导电颗粒具有高热传导效能，且其材料包括贵金属、卑金属或导电高分子，如金、银或铜。依照本专利技术的较佳实施例所述的用于热界面材料的填充物，上述的非导电薄膜的材料包括金属氧化物、氮化物、低导电性石墨、钻石、低导电性有机高分子、碳化物或金属陶瓷，且非导电薄膜的厚度例如小于导电颗粒的平均粒径。此外，非导电薄膜可藉由化学气相沉积法、物理气相沉积法、微胶囊沉积法或氧化法形成于导电颗粒表面。本专利技术的有益效果是，利用在导电颗粒表面形成一层不导电或低导电性薄膜，以降低填充物的导电强度，并在符合导热需求及安全性下，将此填充物混练于热界面材料的载体中，以提供具高热传导性及高介电强度的热界面材料。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。经由上述可知，本专利技术是有关于一种热界面材料与用于其中的填充物。该用于热界面材料的填充物是由复数个导电颗粒以及形成于各导电颗粒表面的非导电薄膜所构成，以防止导电颗粒间电性导通。本专利技术一并提供一种包含上述填充物的热界面材料。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1为将习知的热界面材料应用在发热元件及散热元件之间的剖面示意图。图2绘示依照本专利技术一较佳实施例的用于热界面材料的填充物的制备流程图。图3绘示将本专利技术一较佳实施例的热界面材料应用于发热元件及散热元件之间的剖面示意图。100热界面材料110载体120无机高热传导粉末 130发热元件140散热元件 200导电颗粒210非导电薄膜220填充物300热界面材料310载体320非导电颗粒330发热元件340散热元件具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的热界面材料与用于其中的填充物其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。本专利技术的热界面材料中，该导电颗粒较佳具有高热传导效能。本专利技术的热界面材料中，该导电颗粒的材料较佳为贵金属、卑金属或导电高分子，更佳为金、银或铜。本专利技术的热界面材料中，该非导电薄膜的材料较佳为金属氧化物、氮化物、不同型态的低导电性石墨、钻石、低导电性有机高分子、碳化物或金属陶瓷。本专利技术的热界面材料中，该非导电薄膜可以任何习知形成薄膜的方式形成于导电颗粒表面，较佳是以化学气相沉积法、物理气相沉积法、微胶囊沉积法或氧化法形成于该导电颗粒的表面，且该非导电薄膜的厚度较佳为小于该导电颗粒的平均粒径。本专利技术的热界面材料中，该载体的种类无限制，可为任何习知用于热界面材料的载体，较佳为硅氧烷、硅油、矿物油、环氧树脂、硅酸钠或聚酯。本专利技术的热界面材料中，该填充物较佳更包括复数个非导电颗粒，该非导电颗粒的种类无限制，可为任何习知用于热界面材料的非导电颗粒，较佳为金属氧化物、氮化物、不同型态的低导电性石墨、钻石、低导电性有机高分子、碳化物或金属陶瓷。图2绘示依照本专利技术一较佳实施例的用于热界面材料的填充物的制备流程图，其中仅显示单一颗粒的制备，然依实际状况而言，本专利技术所谓的填充物应是由复数个颗粒所构成。请参照图2所示，本实施例是将具高热传导效能的导电颗粒200，利用化学气相沉积法、物理气相沉积法、微胶囊沉积技术、氧化法或任何可在颗粒表面附着一层非导电化合物或纯物质的方法，在导电颗粒200表面形成不具导电或低导电的非导电薄膜210，其厚度小于导电颗粒200的平均粒径。而上述导电颗粒200可以是不规则状的颗粒，并具有高热传导效能，且其材料可以是贵金属、卑金属或导电高分子，例如金、银或铜等。非导电薄膜210则可以是化合物或纯物质薄膜，其材料例如可为金属氧化物、氮化物、不同型态的低导电性石墨、钻石、低导电性有机高分子、碳化物或金属陶瓷等。表面覆有非导电薄膜210的导电颗粒200即为本专利技术所谓的填充物220。由图2所示的颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热界面材料，其特征在于其包括：　　　　一载体；以及　　　　一填充物，可由复数个表面具有一非导电薄膜的导电颗粒所构成，且该填充物的含量为该热界面材料的４０～９５ｗｔ％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范光城，邓拔龙，郭芳伶，
申请(专利权)人：仁宝电脑工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]