專利名稱：含有苯酯的熱界面材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將來(lái)自產(chǎn)熱電子裝置的熱量傳遞到受熱器(heat sink)的熱傳導(dǎo)材料，所述受熱器吸收和消散所述傳遞的熱量。
背景技術(shù)：
包含半導(dǎo)體的電子裝置在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生大量熱量。產(chǎn)生的熱量水平與所述半導(dǎo)體的性能有關(guān)，較低性能裝置產(chǎn)生較低水平的熱量。為了冷卻必須被冷卻以獲得可觀性能的半導(dǎo)體，將受熱器固定在所述裝置上。在運(yùn)行過(guò)程中，將使用中產(chǎn)生的熱量從所述半導(dǎo)體傳遞到所述受熱器，在所述受熱器中無(wú)害地消散所述熱量。為了最大限度地將熱量從所述半導(dǎo)體傳遞到所述受熱器，使用被稱為熱界面材料(TIM)的熱傳導(dǎo)材料。所述TIM理想地提供了所述受熱器和所述半導(dǎo)體之間最緊密接觸，從而促進(jìn)熱傳遞。
目前半導(dǎo)體制造商使用的各種類型的 Μ都有優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)于與高性能半導(dǎo)體相比產(chǎn)生相對(duì)較低水平的熱量的半導(dǎo)體，優(yōu)選的導(dǎo)熱解決方案是使用含鋁的熱凝膠作為所述傳導(dǎo)材料。這些材料提供足夠的導(dǎo)熱率(3W/m-K至4W/m-K)，但是在應(yīng)力下易分層。由此，提供易于操作和施用、并提供高導(dǎo)熱率和可靠性的熱界面材料將是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及在產(chǎn)熱并包含半導(dǎo)體的裝置中用作熱界面材料的組合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物包含鋁金屬顆粒和苯酯。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物進(jìn)一步包含環(huán)氧化二元脂肪酸。在第三個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物進(jìn)一步包含來(lái)自堅(jiān)果殼油的環(huán)氧樹脂。在所有實(shí)施方案中，催化劑是可選的。所述金屬顆粒基本上沒(méi)有添加鉛。作為主要樹脂組分的所述苯酯的存在使得所述組合物更具有彈性，從而防止開裂和增加所述受熱器和所述半導(dǎo)體之間的接觸。因此，所述苯酯的存在起作用以抑制熱降解，從而起作用保持熱阻抗經(jīng)時(shí)穩(wěn)定。使用所述環(huán)氧化二元脂肪酸以及在一些實(shí)施方案中另外使用來(lái)自堅(jiān)果油的環(huán)氧樹脂提供了用于所述熱界面材料的最佳范圍的模量。這些環(huán)氧樹脂形成了在所述熱界面材料內(nèi)物理性地保持焊料顆粒相連和在原位的凝膠狀物或粘性物，從而保持熱阻抗經(jīng)時(shí)穩(wěn)定。在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供包含產(chǎn)熱部件、受熱器和根據(jù)以上描述的熱界面材料的電子裝置。


圖I示出了具有受熱器、散熱器(heat spreader)和熱界面材料的電子部件的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方案
本發(fā)明的熱界面材料可與需要散熱的任何產(chǎn)熱組件一起使用，并且特別用于半導(dǎo)體裝置中的產(chǎn)熱組件。在這種裝置中，所述熱界面材料在產(chǎn)熱組件和受熱器之間形成層，并且將待耗散的熱量傳遞至受熱器。在這種裝置中，將第一層熱界面材料放置在產(chǎn)熱組件和散熱片之間，并將第二層熱界面材料放置在散熱器和受熱器之間。 在實(shí)施方案中，所述苯酯選白以下化合物
丙酸醋酸酯
權(quán)利要求
1.熱界面材料，其包含(a)選白以下化合物的苯酯
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱界面材料，其進(jìn)一步包含(c)環(huán)氧化二元脂肪酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熱界面材料，其中所述熱傳導(dǎo)填料是鋁粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱界面材料，其中所述環(huán)氧化二元脂肪酸具有如下結(jié)構(gòu)
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱界面材料，其進(jìn)一步包含來(lái)自堅(jiān)果殼油的環(huán)氧樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱界面材料，其中所述的來(lái)自堅(jiān)果殼油的環(huán)氧樹脂包含以下結(jié)構(gòu)中的一種或兩種
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或5所述的熱界面材料，其中所述苯酯以所述總組合物的5重量％至35重量％范圍的量存在。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或5所述的熱界面材料，其中所述環(huán)氧化二元脂肪酸以在所述總組合物的I重量％至10重量％范圍的量存在。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或5所述的熱界面材料，其中所述來(lái)自堅(jiān)果殼油的環(huán)氧樹脂以所述總組合物的I重量％至10重量％范圍的量存在。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熱界面材料，其中所述熱傳導(dǎo)填料以所述總組合物的50重量％至95重量％范圍的量存在。
11.組件，其包含半導(dǎo)體芯片、散熱器以及在它們之間的根據(jù)權(quán)利要求1、2或5所述的熱界面材料。
12.組件，其包含散熱器、受熱器以及在它們之間的根據(jù)權(quán)利要求1、2或5所述的熱界面材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱界面材料，其包含苯酯和熱傳導(dǎo)填料。所述材料任選地包含來(lái)自堅(jiān)果殼油的環(huán)氧樹脂或者環(huán)氧化二元脂肪酸。
文檔編號(hào)C07C69/773GK102648266SQ201080051061
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者D·福雷, M·N·阮 申請(qǐng)人:漢高公司