热界面材料组件以及相关方法技术

提供一种热界面材料（TIM）组件以用于从发热部件传导热。该TIM组件通常包括：基板；金属合金，该金属合金联接到该基板的至少一个侧表面；以及涂覆材料，该涂覆材料覆盖该基板的至少一部分和该金属合金的至少一部分。该基板能包括金属箔、散热单元、发热部件等。该金属合金能包括联接到该基板的低熔点金属合金以沿着该基板以图案形成多个凸块。该图案能是通用图案而使得该TIM组件能与多个不同的发热部件一起使用以有效地从所述多个不同的发热部件传导热，或它能与发热部件上的要从其传导热的具体位置对应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容涉及。
技术介绍
该部分提供与本公开内容相关的未必是现有技术的背景信息。电气元件(诸如半导体、晶体管等)通常具有预设计温度，电气元件以该预设计温度最佳地操作。理想地，预设计温度接近周围空气的温度。但是电气元件的操作产生热，如果不被去除，所产生的热能导致电气元件以显著高于正常或期望的操作温度的温度操作。这样的过高温度可能不利地影响电气元件的操作特性以及任何相关装置的操作。为了避免或至少降低由生热造成的不利操作特性，应例如通过将热从操作电气元件传导到散热器来去除热。散热器接着可以借助常规的对流和/或辐射技术被冷却。在传导期间，热可以借助电气元件和散热器之间的直接表面接触和/或借助将电气元件和散热器表面通过媒介物或热界面材料(TIM)的接触从操作的电气元件传递到散热器。热界面材料可以用来填充传热表面之间的间隙，以便同具有填充有空气的间隙相比提高传热效率，该填充有空气的间隙是相对不良的热导体。在一些装置中，也可以在电气元件和散热器之间放置电绝缘体，在许多情况下这是TM本身。
技术实现思路
该部分提供本公开内容的概述并且不是其完整范围的全面公开内容或其全部特征。本公开内容的示例实施方式总体涉及热界面材料组件。在一个示例实施方式中，热界面材料组件通常包括基板；金属合金，该金属合金联接到所述基板并且限定远离所述基板突出的至少一个导热部；以及涂覆材料，该涂覆材料覆盖所述基板的至少一部分以及所述金属合金的至少一部分。在另一示例实施方式中，热界面材料组件构造成被联接到发热部件以用于从该发热部件传导热。在该示例实施方式中，所述热界面材料组件通常包括由金属箔形成的基板；低熔点金属合金，该低熔点合金焊接到所述基板并且限定远离所述基板突出的至少一个导热部；以及涂覆材料，该涂覆材料覆盖所述基板的至少一部分以及所述低熔点金属合金的至少一部分。所述低熔点金属合金被焊接到所述基板的至少一个侧部使得所述低熔点金属合金沿着所述至少一个侧部形成图案。本公开内容的示例实施方式还总体涉及制造热界面材料的方法。在一个示例实施方式中，制造用于从发热部件传导热的热界面材料组件的方法通常包括将金属合金联接到基板的至少一个侧表面，并且用导热涂覆材料涂覆所述基板的至少一部分以及所述金属合金的至少一部分。所述金属合金限定远离所述基板突出的至少一个导热部。可应用性的更多范围将从本文所提供的描述中变得明显。该概述中的描述和具体示例旨在仅为了说明并且并不旨在限制本公开内容的范围。附图说明本文所述的附图仅为了说明所选择的实施方式而不是所有可能的实施，并且并不旨在限制本公开内容的范围。图I是热界面材料(TM)组件的示例实施方式的俯视平面图，该组件具有远离TIM组件的基部的第一侧部和第二侧部延伸的导热部；图2是图I的 Μ组件的正视图； 图3是TIM组件的示例实施方式的正视图，该组件具有远离TM组件的基部的第一侧部延伸的导热部；图4是TM组件的示例实施方式的俯视平面图，该组件具有远离 Μ组件的基部的第一侧部和第二侧部延伸的导热部，但是其上未涂覆有涂覆材料；图5是图4的 Μ组件的正视图；图6是TIM组件的示例实施方式的俯视平面图，该组件具有远离 Μ组件的基部的第一侧部和第二侧部延伸的导热部，所述导热部包括一对正方形的导热部，该对导热部设置成与供待联接TIM组件的中央处理单元的裸芯片的正方形热点位置对应；以及图7是图6的 Μ组件的正视图。在附图的所有数个视图中相应的附图标记表示相应的部件。具体所实施方式 现在将参照附图更完全地描述示例实施方式。示例实施方式被提供使得本公开内容将是全面的，并且将范围完全传达给本领域技术人员。许多特定细节被阐明，诸如特定元件、装置和方法的示例，以提供对本公开内容的实施方式的全面理解。对于本领域技术人员来说显然，不需要采用特定细节，示例实施方式可以以许多不同的形式体现并且不应该被视为限制本公开内容的范围。在一些示例实施方式中，众所周知的工艺、众所周知的装置结构以及众所周知的技术不再详细地描述。本公开内容的示例实施方式总体涉及用于有助于从发热部件传导热能(例如，热等)的组件和方法。如本文所使用的，发热部件可以包括，但不限于计算机芯片、制动系统、发热元件、功率变流器、放大芯片、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、图形处理单元(GPU)、存储芯片、半导体、晶体管、任何各种其它电子系统部件等。本公开内容的示例实施方式在本公开内容的范围内也可以结合电磁屏蔽操作使用。现在参照附图，图I和图2示出了包括本公开内容的一个或更多个方面的热界面材料( Μ)组件100的示例实施方式。Μ组件100构造成被联接到发热部件，使得该 Μ组件100能例如用来有助于从发热部件等传导热能(例如，热等)。例如， Μ组件100可以通常在发热部件和散热装置(例如，散热器、散热片、热管等)之间而联接到该发热部件。TIM组件100能因此用于将热从发热部件传递到散热装置。所示 Μ组件100包括基部104 (宽泛地说，基板);远离该基部104延伸(例如相对于基部104向外(或远离基部104)突出等)的多个突出导热部(例如，突起等)108 ;以及施加到基部104和导热部108的涂覆材料112。基部104构造成例如根据需要横跨该基部104将热能从该基部104的第一侧部114传导到该基部104的相反的第二侧部116以用于冷却发热部件等。所示的基部104由具有大约400瓦/ (米·开尔文)的热导率的铜构造成；并且铜被制成为厚度为大约O. 002英寸(大约O. 05毫米)的箔(例如，使得基部104是箔层等)。然而，基部104可以由在本公开内容的范围内的另一种合适的导热材料构成，该导热材料例如是除铜以外的金属(例如，锡、镍、银、金、镀镍铜、镀镍铝、另一种能被制成箔的金属等)、金属合金、金属箔、溅涂有金属(例如金、焊料等)的陶瓷材料、溅涂有金属(例如金、焊料等)的石墨材料等。另外，基部104可以具有在本公开内容的范围内的任何期望的热导率和/或任何期望的厚度，例如热导率大于或小于大约400瓦/ (米·开尔文)和/或厚度大于或小于大约O. 002英寸(大约O. 05毫米)等。而且，基部104可以具有在本公开内容的范围内的任何期望的形状。远离基部104延伸的导热部108作为 Μ组件100的一部分操作以有助于根据需要将热能传导到基部104和/或将热能从基部104传导(例如，从发热部件传导到基部104， 从基部104传导到散热装置等)。所示的导热部108由具有大约60摄氏度的熔解温度的In51Bi32.5Sn16.5、低熔点相变金属合金(PCMA)形成。然而，导热部108可以由在本公开内容的范围内的另一种合适的导热材料形成，该导热材料例如是除In51Bi32.5Sn16.5以外的低熔点PCMA、共晶金属合金、非共晶金属合金、具有低于大约260摄氏度的熔解温度的金属或金属合金、其它金属合金等。在所示的实施方式中，导热部108被成形为焊接(宽泛地说，联接)到基部104的第一侧部114和第二侧部116的大致圆形凸块(图2)。凸块沿着整个第一侧部114和第二侧部116大致均匀地(例如，以适于和多个不同的发热部件一起使用的通用图案等)定位，使得凸块大致覆盖第一侧部114和第二侧部116的整个表面。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.16 US 12/876,7351.一种热界面材料组件，其包括 基板； 金属合金，所述金属合金联接到所述基板并且限定远离所述基板突出的至少一个导热部；以及 涂覆材料，所述涂覆材料覆盖所述基板的至少一部分和所述金属合金的至少一部分。2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述至少一个导热部包括至少一个远离所述基板突出的凸块，并且所述金属合金被联接到所述基板以沿着该基板形成多个凸块。3.根据权利要求2所述的组件，其中，所述基板包括第一侧部和第二侧部，并且所述多个凸块沿着所述基板的所述第一侧表面部和所述第二侧表面部两者设置。4.根据权利要求2或3所述的组件，其中，所述多个凸块沿着导热的所述基板布置成图案。5.根据权利要求4所述的组件，其中，所述图案是通用图案，所述图案构造成使得所述热界面材料组件能有效地与至少一个或更多个不同的发热部件一起使用。6.根据权利要求1所述的组件，其中，所述至少一个导热部包括至少一个远离所述基板突出的条，并且其中所述金属合金被联接到所述基板以沿着所述基板形成多个条。7.根据前述权利要求中的任一项所述的组件，其中，所述金属合金被焊接到所述基板。8.根据前述权利要求中的任一项所述的组件，其中，所述金属合金包括低熔点合金。9.根据权利要求8所述的组件，其中，所述低熔点合金包括In51Bi32.5Sn16.5。10.根据前述权利要求中的任一项所述的组件，其中，所述基板是厚度为大约O.002英寸或更小的金属箔。11.根据权利要求1所述的组件，其中，所述基板包括金属箔、陶瓷材料、石墨材料、散热装置和发热部件中的至少一种。12.根据前述权利要求中的任一项所述的组件，其中，所述涂覆材料是相变材料、油脂、固化硅胶垫、固化非硅胶垫、现场固化凝胶、现场固化油灰或石蜡。13.根据前述权利要求中的任一项所述的组件，其中，所述涂覆材料构造成有助于防止所述基板和所述金属合金的氧化和/或有助于在所述热界面材料组件的操作期间遏制所述金属合金的迁移。14.一种电子系统，该电子系统包括根据前述权利要求中的任一项所述的组件。15.一种热界面材料组件，所述组件构造成被联接到发热部件以从该发热部件传导热，所述组件包括 由金属箔形成的基板； 低熔点金属合金，所述低熔点金属合金被焊接到所述基板并且限定远离所述基板突出的至少一个导热部；以及 涂覆材料，所述涂覆材料覆盖所述基板的至少一部分和所述低熔点金属合金的至少一部分； 其中，所述低熔点金属合金被焊接到所述基板的至少一个侧部，使得所述低熔点合金沿着所述至少一个侧部形成图案。16.根据权利要求15所述的组件，其中，所述图案是通用图案，所述图案构造成使得所述热界面材料组件能与多个不同的发热部件一起使用以有效地从所述多...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾森·L·斯特拉德，理查德·F·希尔，
申请(专利权)人：莱尔德技术股份有限公司，
类型：
国别省市：