热界面材料制造技术

一种可交联热界面材料是通过组合至少一种胶料、至少一种胺树脂和至少一种热导性填料生产的。这种界面材料呈液体或“软凝胶”的形式。该凝胶状态是通过至少一种胶料组合物与至少一种胺树脂组合物之间的交联反应发生的。一旦制备了包含至少一种胶料、至少一种胺树脂和至少一种热导性填料的基础组合物，就必须将该组合物与电子部件、卖主、或电子产品的需要加以比较，以确定是否需要一种相变材料和／或至少一种溶剂来改变该组合物的某些物理性能。这里公开的可交联热界面材料的形成方法包含ａ）提供至少一种饱和胶料、ｂ）提供至少一种胺树脂、ｃ）使该至少一种饱和胶料和至少一种胺树脂交联而形成一种交联橡胶－树脂混合物、ｄ）向该交联橡胶－树脂混合物中添加至少一种热导性填料，和ｅ）向该交联橡胶－树脂混合物中添加一种润湿剂。这种方法也可以进一步包含向该交联橡胶－树脂混合物中添加至少一种相变材料。所期待的热界面材料可以作为一种可分配液体糊、凝胶、带材、或薄膜提供。这里所述的所期待热界面材料的施用包含将该材料掺入一种层状材料、电子部件或成品电子产品中。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域是电子部件和层状材料应用中的界面材料。
技术介绍
电子部件用于数目日益增多的消费性和商业性电子产品中。其中一些消费性和商业性产品的实例是电视机、个人计算机、互联网服务器、手提电话(cell phone)、页码器(pager)、手持电子组织器、便携式无线电、车载音响、或遥控器。随着对这些消费性和商业性电子设备的需求的增加，消费者和商界也要求同样这些产品更小型化、更多功能化、和更便携化。作为这些产品尺寸缩小的结果，构成这些产品的部件也必须变小。尺寸需要缩小或小型化的其中一些部件的实例是印刷电路板或配线板、电阻器、配线、键盘、触摸垫、和芯片封装。因此，人们正在剖析和研究这些部件，以确定是否有更好的构筑材料和方法来使其小型化，以满足对更小型电子部件的需求。在层状部件中，一个目标显然是减少层数，同时增加剩余各层的功能和耐久性。然而，这个任务可能是困难的，已知其中若干层和这些层的组成部分一般应当是为了该器件的运行而存在的。此外，随着电子器件小型化并以更高速度运行，以热形式散发的能量剧增。业内的普遍做法是在这样的器件中单独或与载体一起使用热脂或脂状材料，以转移经由物理界面耗散的过多热量。最常见类型的热界面材料是热脂、相变材料、和弹性体带。热脂或相变材料由于能铺展成甚薄层并提供毗邻表面之间的密切接触而具有比弹性体带更低的热阻。典型的热阻值范围为0.6～1.6℃ cm2/w。然而，热脂的一个严重缺点是，当用于VLSI芯片中时，在65℃～150℃等热循环之后或在功率循环之后，热性能显著恶化。也已经发现，当与表面平面性的偏差大造成在该电子器件中配合表面之间形成间隙时，或者当由于其它原因例如制造公差等而在配合表面之间存在大间隙时，这些材料的性能恶化。当这些材料的可传热性失效时，它们用于其中的电子器件的性能便受到有害影响。因此，目前继续需要a)设计和生产能满足客户规格同时最大限度减少器件尺寸和层数的热界面材料和层状材料；b)开发所希望热界面材料和层状材料以及包含所期待热界面材料和层状材料的部件的可靠生产方法；c)开发和执行所希望热界面材料和层状材料以及包含所期待热界面材料和层状材料的部件的施用方法。
技术实现思路
一种所期待的可交联热界面材料是通过组合至少一种胶料、至少一种胺树脂和至少一种热导性填料而生产的。这种所期待的界面材料呈液体或“软凝胶”形式。该凝胶状态是通过该至少一种胶料组合物与该至少一种胺树脂组合物之间的交联反应发生的。更具体地说，将该胺树脂掺入该胶料组合物中，使该胶料上的伯羟基交联，从而形成软凝胶相。因此，期待的是，该胶料的至少某些部分会包含至少一个末端羟基。将胺或胺系树脂添加或掺入该胶料组合物或胶料混合物中，主要是为了便利该胺树脂与该胶料中至少一种上的伯羟基或末端羟基之间的交联反应。该胺树脂与该胶料之间的交联反应导致该混合物的“软凝胶”相或糊相，而不是液态。一旦制备了包含至少一种胶料、至少一种胺树脂、和至少一种热导性填料的基础组合物，该组合物就必须与电子部件、卖主、或电子产品的需要加以比较，以确定是否需要一种相变材料来改变该组合物的某些物理性能。相变材料之所以可用于热界面材料应用中，是由于当它们在固体形式与液体形式之间变换时它们贮存和释放热量。相变材料在其变成固态时释放热量，而在其变回液体时它吸收热量。相变温度就是吸热和排斥发生时的熔融温度。这里公开的可交联热界面材料的形成方法包含a)提供至少一种饱和胶料，b)提供至少一种胺树脂，c)使该至少一种饱和胶料与该至少一种胺树脂交联而形成一种交联橡胶-树脂混合物，d)向该交联的橡胶-树脂混合物中添加至少一种热导性填料，和e)向该交联的橡胶-树脂混合物中添加一种润湿剂。这种方法也可以进一步包含向该交联的橡胶-树脂混合物中添加至少一种相变材料，和/或向该交联的橡胶-树脂混合物或交随着的橡胶-树脂与相变材料混合物中添加至少一种溶剂或追加溶剂，以期便利该混合物形成一种糊，也以期便利该混合物向表面或基材上的施用。所期待的热界面材料可以作为一种要用下列分配方法施用的可分配液体糊状物提供例如丝网印刷，喷墨印刷，线状分配；喷涂；模压；所有类型的石印术或湿胶版印刷；辊印；活版印刷；凹版印刷；苯胺印刷；平版印刷；胶版印刷；油印机印刷；热压凸印术；热模压和转印技术；以及型版喷刷技术。简而言之，可以掺入一种糊状和/或软凝胶产品或材料的任何一种印刷或分配工艺，均可有效地与本专利技术实施方案一起使用。然后，当希望时，可以使该可分配液体糊状物固化。所期待的热界面材料也可以作为散热器等界面表面上预施用的高度顺从、固化的弹性体薄膜或片材提供。它可以进一步作为可以用包括以上提到的那些在内的任何适用分配方法施用到表面上的软凝胶或液体提供和生产。甚至进一步，该材料可以作为可以直接施用到界面表面上或电子部件下的带材提供。这里所述的所期待热界面材料的施用包含将该材料掺入层状材料、电子部件成品电子产品中。本专利技术的各种目的、特色、形态和优点，将从以下的本专利技术较好实施方案详细描述变得更加显而易见。具体实施例方式所期待的可交联热界面材料是通过组合至少一种胶料、至少一种胺树脂和至少一种热导性填料生产的。这种所期待的界面材料呈液体、糊或“软凝胶”的形式。这里所使用的“软凝胶”系指一种胶体，其中分散相与连续相组合形成一种粘性“凝胶状”产品。该凝胶状态是通过该至少一种胶料组合物与该至少一种胺树脂组合物之间的交联反应产生的。更具体地说，将胺树脂掺入胶料组合物中，使该胶料上的伯羟基交联，从而形成软凝胶相。因此，所期待的是，该胶料的至少某些部分会包含至少一个末端羟基。这里使用的“伯羟基”这一短语系指该羟基处于该分子或化合物的末端位置上。该胶料也可以包含另外的仲羟基、叔羟基、或其它内羟基，这些羟基也可以与胺树脂发生交联反应。这种附加交联可能是所希望的，这取决于该凝胶要掺入的产品或部件所需要的最终凝胶状态。所期待的是，该胶料可以是“可自交联”的，之所以如此，就在于它们可以与其它胶料发生分子间交联，也可以与自身发生分子内交联，这取决于该组合物的其它成分。也期待的是，该胶料可以由胺树脂化合物交联，也可以由本身或其它胶料执行某种自交联活动。在较好的实施方案中，所利用的橡胶组合物或胶料可以是要么饱和的、要么不饱和的。在本申请中，饱和的胶料是较好的，因为它们对热氧化降解不太敏感。可以使用的饱和橡胶的实例是乙烯-丙烯橡胶(EPR，EPDM)、聚乙烯/丁烯、聚乙烯-丁烯-苯乙烯、聚乙烯-丙烯-苯乙烯、加氢的聚某二烯“一醇”(例如加氢的聚丁二烯一醇、加氢的聚丙二烯一醇、加氢的聚戊二烯一醇)、加氢的聚某二烯“二醇”(例如加氢的聚丁二烯二醇、加氢的聚丙烯二醇、加氢的聚戊二烯二醇)和加氢的聚异戊二烯。然而，若该化合物是不饱和的，则最好的是该化合物能发生加氢过程以使至少某些双键断裂或去除。这里使用的“加氢过程”这一短语系指使不饱和有机化合物与氢反应，要么使氢直接加成到部分或全部双键上而导致一种饱和产物(加成氢化)，要么使双键完全断裂，从而这些碎片进一步与氢反应(氢解)。不饱和橡胶和胶料的实例是聚丁二烯、聚异戊二烯、聚苯乙烯-丁二烯及其它不饱和橡胶、胶料或胶料的混合物/组合。这里使用的“顺从”这一术语涵盖一种材料在室温下屈服和可成形、而与在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可交联热界面材料，包含至少一种胶料、至少一种胺树脂和至少一种热导性填料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M阮，KC乐，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]