專利名稱：熱界面材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱界面材料，特別涉及一種能使電子元件與散熱裝置之間的接觸面充分接觸、提高電子元件散熱效率的熱界面材料。
背景技術(shù)：
近年來電子技術(shù)迅速發(fā)展，電子元件的高頻、高速以及集成電路的密集及微型化，使得單位容積電子元件發(fā)熱量劇增，因此需要在電子元件上貼附一散熱裝置，將電子元件工作時所產(chǎn)生的熱量導(dǎo)走，以確保電子元件能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
由于散熱裝置與電子元件所接觸的接觸面并非完全平整面，因此兩者貼合時，兩者的接觸面無法有效地完全接觸，導(dǎo)致電子元件所產(chǎn)生的熱量無法快速或完全地傳導(dǎo)至散熱裝置上，造成電子元件不能正常工作。
現(xiàn)有技術(shù)在散熱裝置與電子元件接觸的接觸面上涂布一層熱界面材料如散熱膠(膏)，使散熱膠(膏)填補(bǔ)散熱裝置與電子元件接觸面之間的間隙，以便讓電子元件所產(chǎn)生的熱量快速完全地傳導(dǎo)至散熱裝置上。
但是，散熱膠(膏)在涂布時，很難將散熱裝置與電子元件接觸面上的空氣排盡，如果散熱膠(膏)與散熱裝置接觸面之間殘留空氣，不但不利于導(dǎo)熱裝置與電子元件的充分接觸，而且在散熱裝置與電子元件結(jié)合后，工作過程中空氣受熱膨脹散逸，易導(dǎo)致散熱膠內(nèi)部產(chǎn)生如氣泡狀的空洞，此空洞仍然導(dǎo)致散熱裝置與電子元件表面接觸不完全，電子元件所產(chǎn)生的熱量不能快速完全地傳導(dǎo)至散熱裝置上，造成電子元件散熱不充分，使電子元件不能正常工作。
2002年2月6日公開的中國專利第99816180號揭露一種熱界面材料，該熱界面材料是由壓敏粘合劑、α-烯烴熱塑性組分及多種導(dǎo)熱填料所構(gòu)成的混合物，由于α-烯烴熱塑性組分熔融溫度低，在電子元件操作溫度范圍內(nèi)40℃左右該熱界面材料即可從固態(tài)變?yōu)榭闪鲃诱吵頎钊垠w或半液態(tài)、液態(tài)，可流動態(tài)熱界面材料能充分填滿散熱裝置與電子元件接觸面之間的間隙，確保電子元件工作時產(chǎn)生的熱量快速完全地傳導(dǎo)致散熱裝置。
但是，該專利技術(shù)中揭露的熱界面材料熔融時，可能流出散熱裝置與電子元件之間的接觸面，不但造成熱界面材料的流失，還可能將電子元件污染，影響電子元件性能，因此需要一框架(如墊圈)將熱界面材料框住，防止熱界面材料熔融時溢出或滲出電子元件與散熱裝置之間的接觸面。但是，該類似框架的裝置使得散熱裝置與電子元件之間的結(jié)合更加復(fù)雜，并使得兩接觸面之間更有增加間隙的可能。
因此，提供一種能使散熱裝置與電子元件接觸面充分接觸、且不溢出散熱裝置與電子元件之間的接觸面的熱界面材料非常必要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中散熱裝置與電子元件接觸的接觸面之間不能充分貼合，導(dǎo)致電子元件散熱效率降低；相變化熱界面材料容易溢出散熱裝置與電子元件之間的接觸面，導(dǎo)致熱界面材料流失以及污染電子元件、影響電子元件性能。
本實(shí)用新型的目的是解決上述技術(shù)問題，提供一種熱界面材料，利用熱界面材料本身相變化而變形、確保散熱裝置與電子元件的接觸面之間充分貼合，而不發(fā)生熱界面材料溢出散熱裝置與電子元件之間接觸面的現(xiàn)象。
本實(shí)用新型解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是提供一種熱界面材料，該熱界面材料包含多孔性高分子材料基質(zhì)以及填充在基質(zhì)孔隙中的相變化導(dǎo)熱材料。該多孔性高分子材料基質(zhì)以其多孔特性為相變化導(dǎo)熱材料提供一毛細(xì)環(huán)境，相變化導(dǎo)熱材料常溫下為固態(tài)，溫度高于其相變化溫度時由固態(tài)變成凝膠態(tài)，充滿基質(zhì)的毛細(xì)孔隙，使散熱裝置與電子元件接觸面充分貼合，且不會溢出該接觸面。
本實(shí)用新型所提供的熱界面材料進(jìn)一步改進(jìn)在于在相變化導(dǎo)熱材料中可添加納米級導(dǎo)熱性金屬或金屬化合物粉體，以增強(qiáng)熱界面材料的導(dǎo)熱能力。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所提供的熱界面材料具有以下優(yōu)點(diǎn)熱界面材料以多孔性高分子材料作為基質(zhì)，由于其多孔的特性，形成一具有毛細(xì)現(xiàn)象的環(huán)境；孔隙中填充有相變化導(dǎo)熱材料，當(dāng)該熱界面材料貼附于散熱裝置與電子元件的接觸面，電子元件工作時，溫度高于熱界面材料相變化溫度時，導(dǎo)熱性材料將由固態(tài)變成凝膠態(tài)，使該熱界面材料具有一定流變性，能充分填滿散熱裝置與電子元件接觸面之間的空隙，以提高電子元件散熱效率，并由于毛細(xì)作用相變化導(dǎo)熱材料不會溢出散熱裝置與電子元件之間的接觸面而影響電子元件性能。

圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例所提供的熱界面材料結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型第二實(shí)施例所提供的熱界面材料結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2所示的熱界面材料應(yīng)用于一電子元件中的示意圖。
圖4是圖3散熱裝置與電子元件之間的接觸面部分的放大視圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合圖示來說明本實(shí)用新型所提供的熱界面材料的具體實(shí)施例如圖1所示，本實(shí)用新型所提供的第一實(shí)施例中熱界面材料10包括多孔性高分子材料基質(zhì)11、填充在高分子材料孔隙中的相變化導(dǎo)熱性材料12。
其中多孔性高分子材料基質(zhì)11包括聚硅氧烷、聚氨酯、聚丙烯酸、熱塑性橡膠等，其孔隙率要求60％以上。相變化導(dǎo)熱性材料12包括α-烯烴熱塑性組分，其相變化溫度為40℃。
如圖2所示，本實(shí)用新型所提供的第二實(shí)施例中熱界面材料20包括多孔性高分子材料基質(zhì)21、填充在基質(zhì)21孔隙中的相變化導(dǎo)熱材料22以及分散在相變化導(dǎo)熱材料22中的納米級導(dǎo)熱金屬或金屬化合物粉體23。
其中多孔性高分子材料基質(zhì)21包括聚硅氧烷、聚氨酯、聚丙烯酸、熱塑性橡膠等，其孔隙率要求60％以上。相變化導(dǎo)熱性材料22包括α-烯烴熱塑性組分。納米級導(dǎo)熱金屬或金屬化合物粉體23包括銅、鋁、氧化鋁、氮化鋁、氧化銅等。
如圖3所示，本實(shí)用新型第二實(shí)施例熱界面材料20應(yīng)用在電子元件32上散熱，是將熱界面材料20涂布在散熱裝置31與電子元件32的接觸面上。
從圖4上看出，散熱裝置31的接觸面311與電子元件32的接觸面322均為粗糙面，兩接觸面貼合時需要熱界面材料20使其貼合緊密。當(dāng)電子元件32的操作溫度超過40℃時，相變化導(dǎo)熱材料22從固態(tài)轉(zhuǎn)變成凝膠態(tài)，從而熱界面材料20開始軟化，填滿接觸面311與322之間所有間隙，使兩接觸面充分貼合，從而使電子元件32所產(chǎn)生的熱量能充分傳導(dǎo)給散熱裝置31。由于多孔性高分子材料基質(zhì)21提供一個毛細(xì)多孔環(huán)境，毛細(xì)作用使相變化導(dǎo)熱材料22轉(zhuǎn)化成凝膠態(tài)后仍然保留在基質(zhì)21的孔隙中，不會滲漏或溢出散熱裝置31與電子元件32之間的接觸面而污染電子元件32、影響電子元件32的性能。
權(quán)利要求1.一種熱界面材料，其包括高分子材料基質(zhì)和相變化導(dǎo)熱材料，其特征在于該高分子材料基質(zhì)為多孔性高分子材料，該相變化導(dǎo)熱材料填充在多孔性高分子材料基質(zhì)的多個孔隙中。
2.如權(quán)利要求1所述的熱界面材料，其特征在于該多孔性高分子材料基質(zhì)包括聚硅氧烷、聚氨酯、聚丙烯酸或熱塑性橡膠。
3.如權(quán)利要求1所述的熱界面材料，其特征在于該多孔性高分子材料孔隙率大于60％。
4.如權(quán)利要求1所述的熱界面材料，其特征在于該相變化導(dǎo)熱材料包括α-烯烴熱塑性組分。
5.如權(quán)利要求1所述的熱界面材料，其特征在于該相變化導(dǎo)熱材料相變化溫度為40℃。
6.如權(quán)利要求1所述的熱界面材料，其特征在于該相變化材料中添加有納米級導(dǎo)熱金屬或金屬化合物粉體。
7.如權(quán)利要求6所述的熱界面材料，其特征在于該納米級粉體包括銅、鋁、氧化鋁、氮化鋁或氧化銅。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種熱界面材料，該熱界面材料包含多孔性高分子材料基質(zhì)和填充在多孔性高分子材料孔隙中的相變化導(dǎo)熱材料。上述相變化導(dǎo)熱材料在溫度高于其相變化溫度時由固態(tài)變成凝膠態(tài)而具有流動性，從而使熱界面材料也具有流動性，因而能充分填滿散熱裝置與電子元件接觸面之間的空隙，從而提高熱傳效率；多孔性高分子材料基質(zhì)以其多孔特性為相變化導(dǎo)熱材料提供一個毛細(xì)環(huán)境，由于毛細(xì)作用相變化導(dǎo)熱材料變成凝膠態(tài)后不會溢出，從而不會污染電子元件、影響電子元件性能。
文檔編號C09K5/08GK2693771SQ200320119340
公開日2005年4月20日 申請日期2003年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月13日
發(fā)明者簡士哲 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司