專利名稱::熱脂制品以及方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及熱管理材料。更具體地講,本發(fā)明涉及可以在電子器件中的電子元件之間的界面處使用的熱管理材料。
背景技術(shù):
:因?yàn)殡娮悠骷兊霉β矢蟛⑶以诟〉陌b中提供,所以在這些器件中的電子元件已變得更小并且更密集地堆積在集成電路板和芯片上。為確保電子器件牢靠地工作,應(yīng)當(dāng)有效地耗散由這些元件產(chǎn)生的熱量。例如,為提高傳導(dǎo)冷卻,電子元件可以利用熱管理材料作為放熱電子元件(例如集成電路芯片)的配合表面和散熱構(gòu)件(例如散熱器或翅片散熱器)之間的熱傳遞界面。設(shè)計(jì)布置在熱傳遞界面處的這些熱管理材料(本文稱為熱界面材料(TIM))以基本上消除在電子元件和散熱構(gòu)件之間的絕緣空氣,這提高了熱傳遞效率??梢蕴峁┌═IM作為內(nèi)部防粘襯墊和外部防粘襯墊之間的夾層的條帶或片狀構(gòu)造。為自動(dòng)化分配和應(yīng)用,可以沖切內(nèi)部防粘襯墊、外部防粘襯墊和TIM夾層的至少一個(gè)以形成一系列預(yù)先配好尺寸的墊片。一旦移除內(nèi)部防粘襯墊,墊片可以粘合到散熱器或電子元件以形成組件,同時(shí)外部防粘襯墊作為對(duì)TIM的護(hù)蓋繼續(xù)留在原位。隨后,可在將組件安裝到電子器件之前移除外層以暴露TIM
發(fā)明內(nèi)容如果上述"即撕即貼"應(yīng)用過程在商業(yè)應(yīng)用中牢靠且有效地運(yùn)行,則散熱TIM材料應(yīng)該優(yōu)選地能夠形成夾層,并且在電子器件組裝過程期間臨近TIM夾層的內(nèi)部和外部防粘襯墊的接觸表面應(yīng)該優(yōu)選地容易地和牢靠地從TIM中防粘。當(dāng)防粘襯墊時(shí)如果TIM夾層不具有足夠的結(jié)構(gòu)完整性,或各自的接觸表面沒有完全從TIM夾層中防粘時(shí),夾層的一部分可能毀壞并且繼續(xù)留在防粘襯墊上。所得的空隙降低TIM夾層的效果并且破碎的夾層可能使得電子元件在組裝處理期間被排斥。一些TIM(例如導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂)提供良好的總體導(dǎo)熱性,但可能難于在襯墊上涂敷為均勻的薄層。在載體薄片或在織造或非織造支承件上已涂敷導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層,但這些構(gòu)造包括另外的熱界面并且可能需要更厚的熱脂層,這降低了構(gòu)造的性能。一般來講,本發(fā)明涉及包括具有第一防粘表面的第一防粘襯墊和具有第二防粘表面的第二防粘襯墊以及設(shè)置在第一和第二防粘表面之間的導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂(TCG)層。選擇TCG的組成以及第一和第二防粘表面的組成,使得將TCG層從第一防粘表面防粘的防粘力小于將TCG層從第二防粘表面防粘的防粘力。這允許第一防粘襯墊幾乎完全被剝?nèi)ネ瑫r(shí)TCG層大體完整地保留在第二防粘襯墊上。此外,用于將TCG層從第二防粘表面防粘的防粘力小于將TCG層從所選擇的基底上防粘的防粘力。因此,一旦將TCG層施加到基底(例如電子元件、散熱構(gòu)件或熱分布構(gòu)件的配合表面)上,就可以剝?nèi)サ诙勒潮砻嫱瑫r(shí)TCG層大體完整地、優(yōu)選地完全完整地保留在基底上。在一個(gè)方面,本發(fā)明涉及包括具有第一防粘表面的第一防粘襯墊、具有第二防粘表面的第二防粘襯墊以及在第一和第二防粘表面之間的導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層的制品。導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂包括至少三種分布的導(dǎo)熱顆粒的混合物,至少三種分布的導(dǎo)熱顆粒的每一種具有不同于其他分布至少5倍的平均粒度(Dso)。在另一個(gè)方面,本發(fā)明涉及包括具有第一防粘表面的第一防粘襯墊、具有第二防粘表面的第二防粘襯墊以及在第一和第二防粘表面之間的導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層的制品。該導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂基本上不含PCM,并且第一和第二防粘表面的至少一個(gè)包括碳氟材料、(聚)硅氧烷材料、氟代(聚)硅氧烷材料、丙烯酸類樹脂或它們的組合物。這些構(gòu)造允許簡(jiǎn)單且有效地將TCG導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層沉積到基底上形成為合適厚度和尺寸的薄層,而不需要復(fù)雜的涂敷設(shè)備。在組裝中間階段,可防粘的防粘襯墊還可以為脂層提供保護(hù)。在一些實(shí)施例中,在基底上的TCG層可以提供改善的熱性能,因?yàn)榉勒骋r墊的防粘特性允許TCG層比一般用直接沉積方法可得的更均勻和更薄地施加到基底上。在另一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明涉及電子組件,其包括具有電子元件、散熱構(gòu)件和熱分布構(gòu)件中的至少一個(gè)的基底。導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層位于基底上,其中導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂包括至少三種分布的導(dǎo)熱顆粒的混合物,至少三種分布的導(dǎo)熱顆粒的每一種具有不同于其他分布至少5倍的平均粒度(D5Q)。具有防粘表面的防粘襯墊位于導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層上。在另一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明涉及制造電子器件的方法,包括提供具有第一防粘襯墊(具有第一防粘表面)、第二防粘襯墊(具有第二防粘表面)以及在第一和第二防粘表面之間的導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層的層合物。導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂包括至少三種分布的導(dǎo)熱顆粒的混合物,至少三種分布的導(dǎo)熱顆粒的每一種具有不同于其他分布至少5倍的平均粒度(D5q)。該方法包括移除第一防粘襯墊以至少部分地暴露導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層以及將導(dǎo)熱層施加到基底上?;装娮釉?、散熱構(gòu)件或熱分布構(gòu)件中的9至少一個(gè)。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將從本發(fā)明的下列具體實(shí)施方式和權(quán)利要求書中顯而易見。本發(fā)明的上述
發(fā)明內(nèi)容原理并非意圖描述本發(fā)明的每一個(gè)圖示實(shí)施例或每種實(shí)施方式。附圖和后面的詳細(xì)說明更具體地示出使用本文所公開的原理的某些優(yōu)選實(shí)施例。圖1是包括在第一防粘襯墊和第二防粘襯墊之間的TCG層的層合物構(gòu)造。圖2是包括被第二防粘襯墊覆蓋的TCG層的電子組件。圖3是使TCG層施加到其上的電子元件。具體實(shí)施例方式本文所有數(shù)字被認(rèn)為是由術(shù)語"約"來修飾。用端點(diǎn)表示的數(shù)值范圍包括該范圍內(nèi)所包含的所有數(shù)值(例如,1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明涉及熱傳遞構(gòu)造10,包括具有第一防粘表面32的第一防粘襯墊30、具有第二防粘表面22的第二防粘襯墊20和設(shè)置在第一和第二防粘表面之間的導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂(TCG)層40。第一防粘表面32接觸TCG層40的第一主表面,第二防粘表面接觸TCG層40的第二主表面。用于TCG層40中的合適的TCG包括體積導(dǎo)率大于0.05W/m-K(由下面描述的測(cè)試方法"體積熱導(dǎo)率"測(cè)量)的那些材料。此外,合適的TCG在20°C在1/s的剪切速率下具有大于1x103cPs(10Pa-s)的粘度,在125°C在1/s的剪切速率下具有小于108cPs的粘度。除非另外所指,本文所有數(shù)字被認(rèn)為是由術(shù)語"約"來修飾。用端點(diǎn)表示的數(shù)值范圍包括該范圍內(nèi)所包含的所有數(shù)值(例如,1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4禾口5)。用于構(gòu)造10的TCG層40中的TCG優(yōu)選地基本上不含PCM或不含PCM。在本申請(qǐng)中術(shù)語基本上不含PCM是指TCG具有小于約1%的相變材料(PCM),而不含PCM是指除了附帶的雜質(zhì)之外TCG不含相變材料(PCM)。本文所用的術(shù)語相變材料是指在室溫下為自支承的并且形式穩(wěn)定的元件,但隨后在電子元件的工作溫度范圍內(nèi)的溫度下液化或軟化。通常,相變材料在典型電子元件的工作溫度范圍內(nèi)(通常約40至約100°C)從第一相轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙?例如,對(duì)于聚合物材料而言熔點(diǎn)(Tm)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg),或者對(duì)于金屬組分而言熔點(diǎn)、固相點(diǎn)或液相點(diǎn))。使用不含PCM的導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂可更精確地控制TCG層40的流動(dòng)特性,如果TCG層施加到其上的基底具有垂直取向則這可以是重要的。不含PCM的導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂還可以在更大的溫度范圍內(nèi)涂敷,并且特別適用于其中基底還沒有達(dá)到PCM組分的可熔融操作溫度的冷板應(yīng)用。此外,在TCG層中的熱循環(huán)相變可以產(chǎn)生空隙,這將降低熱傳遞性能。尤其優(yōu)選的用于TCG層40中的TCG包括在美國(guó)公開No.2007/0031684、美國(guó)公開No.2007/0031686和專利申請(qǐng)美國(guó)序列No.60/824,599中所述的那些。合適的TCG包括導(dǎo)電顆粒、分散劑和可選的載體油。用于TCG的合適的分散劑可以為離子或非離子的聚合物材料。離子分散劑可以為陰離子或陽離子分散劑。可以使用分散劑的組合,例如離子型和聚合物型分散劑的組合??捎糜赥CG的分散劑的實(shí)例包括(但不限于)多胺、磺酸鹽、改性的聚己酸內(nèi)酯、有機(jī)磷酸酯、脂肪酸、脂肪酸的鹽、聚醚、聚酯和多元醇,和例如表面改性的無機(jī)納米粒子的無機(jī)分散劑,或它們的任何組合。11市售的分散劑包括以商品名SOLSPERSE16000、SOLSPERSE24000和SOLSPERSE39000超分散劑得自俄亥俄州克里夫蘭的諾譽(yù)有限公司(Noveon,Inc.,Cleveland,Ohio)的聚合物型分散劑;以商品名EFKA4046得自荷蘭海倫維恩的埃夫卡助劑有限公司(EfkaAdditivesBV,Heerenveen,TheNetherlands)的改性的聚氨酯;以及例如以商品名RHODAFACRE-610得自新澤西州格蘭伯里平原路的羅納普朗克有限公司(Rhone-Poulenc,PlainsRoad,Granbury,NJ)的那些有機(jī)磷酸酯。分散劑存在的量為組成層40的TCG組合物的至少0.25重量%,并且不大于50重量%,并且在其他實(shí)施例中,不大于全部組合物的25、10或5重量%。在其他實(shí)施例中,分散劑存在的量至少為1重量%,并且最多約5重量%。用于TCG中的導(dǎo)熱顆粒包括(但不限于)金剛石、多晶金剛石、碳化硅、氧化鋁、氮化硼(六邊晶型或立方晶型)、碳化硼、二氧化硅、石墨、無定形碳、氮化鋁、鋁、氧化鋅、鎳、鎢、銀、以及它們的組合。在一些實(shí)施例中,期望提供具有最大可能體積分率導(dǎo)熱顆粒的、符合所得TCG的期望物理特性的TCG,例如TCG貼合其接觸的表面并且TCG可充分流動(dòng)以允許容易的涂敷。優(yōu)選地在TCG中的導(dǎo)熱顆粒包含導(dǎo)熱顆粒的不止一種分布,優(yōu)選地包含導(dǎo)熱顆粒的至少三種分布。導(dǎo)熱顆粒的每一種分布的平均粒度是在其上和/或其下分布的平均粒度的至少5倍,并且在其他實(shí)施例中,至少7.5倍,或至少10倍,或大于10倍。例如,導(dǎo)熱顆粒的混合物可以由以下組成平均粒徑(D5o)為0.3微米的最小顆粒分布;平均粒徑(D5())為3.0微米的中級(jí)分布;以及平均粒徑(D5())為30微米的最大分布。另一個(gè)實(shí)例可以具有0.03微米、0.3微米和3微米的平均粒徑(D50)值的平均粒徑分布。導(dǎo)熱顆??梢砸灾辽?0重量%的量存在于TCG中。在其他實(shí)施例中,導(dǎo)熱顆??梢砸灾辽?0、75、80、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97或98重量%的量存在。在其他實(shí)施例中,導(dǎo)熱顆??梢砸圆淮笥?9、98、97、96、95、94、93、92、91、90、89、88、87、86或85重量%的量存在于本發(fā)明的TCG中。用于TCG中的可用載體油包括合成油、礦物油、以及它們的組合。載體油優(yōu)選地在環(huán)境溫度下可流動(dòng)??捎幂d體油的具體實(shí)例包括多元醇酯、環(huán)氧化物、硅油、以及聚烯烴或它們的組合物。合適的載體油包括以商品名HATCOL1106(季戊四醇和短鏈脂肪酸的多元醇酯);HATCOL2938(三羥甲基丙烷的C8和C10酯);以及HATCOL3371(三羥甲基丙烷、己二酸、辛酸和癸酸的復(fù)合多元醇酯)得自新澤西州福特的海特科有限公司(HatcoCorp.,Fords,NJ)的那些;以及以商品名HELOXY71(脂肪族環(huán)氧酯樹脂)得自德克薩斯州休斯頓的涵森特種化學(xué)品公司(HexionSpecialtyChemicals,Inc.,HoustonTex.)的那些。在TCG中載體油可以存在的量為0至約49.5重量%,并且在其他實(shí)施例中,從0至不大于全部組合物的約20或約12重量%。在其他實(shí)施例中,載體油存在的量可以為組合物的至少2、1或0.5重量%。在本發(fā)明的TCG中載體油可以存在的量的范圍還可以從約0.5、1或2至約12、15或20重量%。本發(fā)明的那些TCG和TCG組合物還可以可選地包括添加劑,例如抗負(fù)荷劑、抗氧化劑、勻染劑和例如甲基乙基酮(MEK)、甲基異丁基酮和酯(例如乙酸丁酯)的溶劑(以降低涂敷粘度)。通常通過以下方法制備TCG:將分散劑和可選的載體油一起共混,然后連續(xù)地將導(dǎo)熱顆粒(最小到最大的平均粒度)共混到分散劑/載體油混合物中。還可以將導(dǎo)熱顆粒彼此預(yù)混合,然后添加到液體組分中??梢约訜峄旌衔铮越档涂傮w粘度并有助于得到均勻分散的混合物。在一些實(shí)施例中,可以期望的是在將顆?;旌先敕稚?載體混合物之前使用分散劑預(yù)處理或預(yù)分散導(dǎo)熱顆粒的一部分或全部。再參見圖1,選擇導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂的組成和第一防粘表面32、和第二防粘表面22的組成,使得用于將導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層40從第一防粘表面32中防粘的防粘力小于用于將導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層40從第二防粘表面22中防粘的防粘力。這使得第一防粘襯墊30被剝?nèi)サ耐瑫r(shí)導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層40仍然基本上完整地保留在第二防粘襯墊20上。此外,如圖2所示,一旦剝?nèi)サ谝环勒骋r墊30,用于將導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層40從第二防粘表面22中防粘的防粘力小于將導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂從基底50表面移除所需要的防粘力。因此,如圖3所示,一旦將導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層施加到基底50(例如,電子元件或散熱構(gòu)件的配合表面)上,則可以剝?nèi)サ诙勒骋r墊20同時(shí)導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層仍然基本上完整地保留在基底50上。再參見圖1,第一防粘襯墊30和第二防粘襯墊20(分別具有第一防粘表面32和第二防粘表面22)可以選自用作防粘表面且沒有被進(jìn)一步改性的材料,或可以由在其上涂敷有防粘涂層或存在其他表面改性形式的基底組成。在優(yōu)選的實(shí)施例中,襯墊20、30為有利于襯墊從熱脂中移除的柔性薄板。在一些實(shí)施例中,襯墊20、30禾口/或防粘表面22、32可以由相同的材料制成。在這些實(shí)施例中,通常期望的是使用具有不同厚度的襯墊、襯墊中的孔和/或移除襯墊時(shí)不同防粘角度以實(shí)現(xiàn)在將第一襯墊30從TCG層40中移除的第一防粘力和將TCG層40從第二襯墊20中移14除的第二防粘力之間的必要差值。在其他實(shí)施例中,襯墊20、30和/或防粘表面22、32可以由不同的材料制成??紤]防粘襯墊的厚度、孔和防粘角度還可以用于提高在組成上不同于彼此的襯墊/防粘表面對(duì)的使用。用于防粘襯墊20、30和防粘表面22、32的合適材料包括可容易地從TCG層40中防粘的那些,抵抗由于暴露于TCG層40的損耗的那些,以及抵抗TCG層40的吸收的那些。合適的防粘襯墊包括聚合物薄膜(例如聚丙烯、聚酰亞胺或(聚)硅氧烷),以及金屬箔,和涂布有防粘涂層的基底。對(duì)于防粘涂層合適的基底包括涂布或未涂布的紙張和聚合物薄膜(例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET))。合適的防粘涂層包括(例如)碳氟材料,尤其是全氟聚醚和氟代(聚)硅氧烷、(聚)硅氧烷材料、聚烯烴材料、丙烯酸類樹脂、以及它們的組合。可以以常規(guī)方式,例如通過直接方法(例如噴涂、浸涂、澆注或擠出涂布、刮刀涂布、輥涂、凹版印刷涂布、線材涂布、輥式涂布)、非直接轉(zhuǎn)移方法或通過涂布整個(gè)表面然后通過刮削、蝕刻、電暈放電、或其他方法將涂層從第一區(qū)域中移除而將導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂施加到基底或襯墊上。在一些實(shí)施例中,例如通過絲網(wǎng)印刷以圖案形式涂敷涂層。在一些實(shí)施例中,可以使用揮發(fā)性溶劑稀釋脂來降低涂敷步驟中的粘度,然后在層合之前將其干燥。在另一個(gè)其他實(shí)施例中,在層合時(shí),甚至在轉(zhuǎn)移到基底時(shí),一些殘余的揮發(fā)性材料仍然可以存在于導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂中。在一些實(shí)施例中,TCG層施加到與組合制品中的導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂的期望沉積物具有相同尺寸和形狀的第一或第二襯墊區(qū)域。在其他實(shí)施例中,防粘襯墊的涂布區(qū)域可以大于或小于防粘襯墊將要施加到其上的基底的接觸區(qū)域。在那些實(shí)施例中,可以預(yù)料移除第二防粘襯墊將與其一起帶走任何過量的脂或壓縮組件將使得脂擴(kuò)散。TCG可以由從業(yè)人員決定是施加到第一襯墊的第一防粘表面還是第二防粘襯墊的第二防粘表面。然后將剩余的襯墊小心層合到TCG層以避免捕獲襯墊和TCG層之間的界面中的空氣。在圖1中的構(gòu)造10中的TCG層40可以可任選地包括另外的層(未在圖1中示出)以進(jìn)一步提高TCG層40的總構(gòu)造的結(jié)構(gòu)完整性,以改變TCG層40的導(dǎo)電率或?qū)崧?,或以提高TCG層40對(duì)所選的基底的粘合力。然而,在這種構(gòu)造中的另外界面可以降低層40的總導(dǎo)熱率,并且這些另外的界面不是優(yōu)選的。實(shí)例包括織造或非織造網(wǎng)材料、聚合物載體膜、金屬箔或其他導(dǎo)電層,例如石墨層、粘合劑層等。根據(jù)預(yù)期應(yīng)用,構(gòu)造10中的TCG層40的厚度可以在寬范圍內(nèi)變化,并且構(gòu)造IO可以被成形用于配合電子元件和散熱構(gòu)件之間的任何所需間隙。典型TCG層40的厚度為約0.25密耳至約200密耳,但是約1密耳至約4密耳的薄層是優(yōu)選的,并且小于約2密耳的層是尤其優(yōu)選的。在另一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明涉及制造電子器件的方法。以圖1中的構(gòu)造開始,可以至少部分地剝?nèi)サ谝环勒骋r墊30以暴露TCG層40的至少一部分區(qū)域。在某些優(yōu)選的實(shí)施例中,第一防粘襯墊30從TCG層40中干凈地防粘,很少或沒有脂殘留在第一防粘襯墊30的第一防粘表面32上。如圖2所示,然后可以將層40施加到基底50(例如電子元件或散熱構(gòu)件)上以形成電子組件60。往往期望施加中等壓力以確保TCG層40已潤(rùn)濕基底50并且在TCG層40和基底50之間沒有捕獲的空氣剩余。在電子組件60中,第二防粘襯墊20在TCG層40上仍然保持完整,以保護(hù)層40并抑制污染,直到組件60準(zhǔn)備好與另一個(gè)電子元件固定。如圖3所示,然后通過將第二防粘襯墊20的至少一部分從組件60中剝?nèi)ゲ⒈┞禩CG層40的至少一部分來準(zhǔn)備用于附連的基底50。對(duì)于第一防粘襯墊30,優(yōu)選的是第二防粘襯墊20的防粘表面22干凈地從TCG層40中防粘,有很少或沒有脂在第二防粘襯1墊20上殘留。然后可以將TCG層40設(shè)置在基底50和另一個(gè)電子元件之間的界面處以形成電子器件(未在圖3中示出)。對(duì)于構(gòu)造IO,具體建議的應(yīng)用包括(但不限于)將微電子芯片附連到電子器件的至少一個(gè)散熱構(gòu)件。示例性的電子器件包括電源模塊、IGBT、DC-DC轉(zhuǎn)換器模塊、固態(tài)繼電器、二極管、發(fā)光二極管(LED)、功率powerMOSFET、RF元件、熱電模塊、微處理器、多芯片模塊、ASIC或其他數(shù)字元件、功率放大器或電源。在一些實(shí)施例中,來自構(gòu)造10的TCG層40可以提供改善的熱性能,因?yàn)楸绕鹜ǔ?捎玫闹苯映练e方法,襯墊20、30的防粘特性使得TCG層40更均勻且更薄地施加到基底50上。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)還可以進(jìn)一步由下面的實(shí)例示出,但在這些示例中描述的特定材料及其量以及其他條件和細(xì)節(jié)不應(yīng)不當(dāng)?shù)叵拗票景l(fā)明。實(shí)例如果沒有另外指明的話,材料得自化學(xué)供應(yīng)商,例如威斯康星洲密爾沃基市的奧德里奇化學(xué)有限公司(Aldrich,Milwaukee,WI.)。材料FS10為SilFS10,一種聚酯上的氟代(聚)硅氧烷防粘涂層,弗吉尼亞州馬丁斯維爾首諾科特有限公司(CPFilmsInc.,Martinsville,VA.)的產(chǎn)品。6J為聚酯襯墊上的氟代(聚)硅氧烷涂層,伊利諾斯州威洛布魯克(Willowbrook,IL.)Loparex公司的產(chǎn)品。2SLK為聚酯背襯上的(聚)硅氧垸防粘涂層,南卡羅來納州格里爾的三菱聚酯薄膜公司(MitsubishPolyesterFilm,Greer,SC.)的產(chǎn)品。7786為在聚涂布(polycoated)的紙張上的氟代(聚)硅氧烷防粘涂層。涂布溶液為密執(zhí)安州米德蘭的陶氏化學(xué)有限公司(DowChemicalCompany,Midland,MI.)的產(chǎn)品。SCW106為一種(聚)硅氧垸防粘襯墊,明尼蘇達(dá)州圣保羅市(St.Paul,MN.)3M公司的產(chǎn)品。SCW611是一種在共聚物襯墊上的(聚)硅氧烷防粘涂層,在美國(guó)專利No.6,204,350中有所描述。雙面薄膜襯墊(Loparex有限公司的產(chǎn)品,為2密耳(50pm)的白色聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯,其一側(cè)上用7300(聚)硅氧垸涂布、另一側(cè)上用7370(聚)硅氧垸涂布),提供7370涂布襯墊。雙面薄膜襯墊(L叩arex有限公司的產(chǎn)品,為2密耳(50pm)的白色聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯,其一側(cè)上用7300(聚)硅氧烷涂布,另一側(cè)上用7380(聚)硅氧垸涂布),提供7380涂布襯墊。SuwatchpackIII為涂布在2密耳(50pm)的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯上的丙烯酸防粘表面,為明尼蘇達(dá)州圣保羅市3M公司的產(chǎn)品。1022、5932和9741為涂布在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(1022&5932)或聚丙烯薄膜上的含氟化合物防粘表面,如在美國(guó)專利Nos.U.S.3,849,504、U.S.4,472,480、U.S.4,567,073、U.S.4,614,667、U.S.4,820,588、U.S.4,981,727、U.S.4,830,910和U.S.5,306,758中提及的,是更重要的防粘表面。9795是在聚酯薄膜上的氟代(聚)硅氧垸,如在美國(guó)專利No.6,204,350中描述的。18導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂的制備導(dǎo)熱界面潤(rùn)滑脂的母粒TIMA按如下制備用55.91g的Hatcol2938(新澤西州福特的海特科有限公司(HatcolCorporation,Fords,NJ))、55.55g的Solsperse16000(俄亥俄州克里夫蘭的諾譽(yù)有限公司(Noveon,Inc.,Cleveland,OH))、1.14g的Irganox1010(紐約達(dá)里鎮(zhèn)的汽巴精化有限公司(CibaSpecialtyChemicals,Tarrytown,NY))和炭黑(得自德克薩斯州Vulcan的Cabot有限公司的"XC-72RVulcanFluffy")充滿l夸脫Ross攪拌缸(得自紐約州哈帕克市CharlesRoss&Son有限公司,型號(hào)為L(zhǎng)DMlQt.)。將攪拌缸升高并且攪拌器在50rpm下運(yùn)行。移除兩個(gè)觀察孔之一,并且通過開口加入197.66g的0.0-0.25微米金剛石粉末(中華人民共和國(guó),鄭州,河南恒翔金剛石磨料有限公司)。允許攪拌器運(yùn)行大約5分鐘,直到估計(jì)內(nèi)容物完全混合以及粉末完全潤(rùn)濕。從觀察孔加入395.47g的0.5-1.5微米金剛石粉末(河南恒翔金剛石磨料有限公司)。繼續(xù)混合大約另外5分鐘,直到再次估計(jì)內(nèi)容物完全混合并且粉末完全潤(rùn)濕。通過觀察孔開口添加最后等份的791.01g的10-15微米粒度的金剛石粉末(河南恒翔金剛石磨料有限公司)。隨著攪拌器在50rpm下持續(xù)運(yùn)行,觀察孔被替代并且約737mm(29in)汞柱真空附加到攪拌器。允許攪拌器運(yùn)行另外的90分鐘。釋放真空,放低攪拌缸并且內(nèi)容物轉(zhuǎn)移到塑料容器中,將凈重1485g的回收的TIMA過夜保持。將上述制備的TIMA(130.36g)和以商品名ArcosolvPMAcetate得自德克薩斯州休斯頓的Lyondell化學(xué)有限公司的4.04g溶劑(主要是乙酸l-甲氧基-2-丙基酯)轉(zhuǎn)移到一次性杯子中。將蓋子放在杯子上并將內(nèi)容物在大約2100rpm下在SpeedMixerModelDAC150FV(南卡羅來納州蘭德拉姆的FlackTek有限公司)上共混循環(huán)兩次,每次40秒。冷卻內(nèi)容物,然后將其抽吸入一次性注射器中。TIMB和TIMC按下列方式制備。將抗氧化劑、分散劑和載液稱重并全部放入聚丙烯廣口瓶中。然后將最小的礦物分布稱重并放入杯子中,用相應(yīng)的螺旋蓋子將杯子蓋住并將杯子插入到SpeedMixer中。SpeedMixer在大約2000rpm下運(yùn)行60秒。打開裝置,移出杯子并打開,接下來將較粗的粒度稱重放入到杯子中。再蓋上杯子,插入到SpeedMixer中,在大約2000rpm下運(yùn)行60秒。再打開裝置,移出杯子并打開,將最粗的粒度稱重放入到杯子中。蓋上杯子,將其插入到SpeedMixer中,并且在大約2000rpm下運(yùn)行60秒。SpeedMixer在3300rpm下運(yùn)行另一個(gè)循環(huán)30秒。所得的TIM材料儲(chǔ)存在混合杯子中。TIMB材料_重量(g)Hatco129382.1174Solsperse160001.8377Irga麗10100.0404Kadox911ZnO6.5750GC8000SiC13.14134.5-7yAl粉末26.2823(氧化鋅,伊利諾斯州阿迪森(Addison,IL.)的Cary公司)(碳化硅,俄勒岡州圖拉丁(Tualatin,OR)的Fujimi有限公司)(新斯科舍省貝德福德的阿爾法化學(xué)有限公司(AlphaChemical,Ltd.,Bedford,NovaScotia))使用上述SpeedMixer將20.6857g的脂與0.6480g的ArcosolvPMAcetate混合來稀釋所得的脂,以用于涂布。TIMC材料重量(g)Hatcol29385.2763Solsperse160003.6365Irga腿10100.0916Kadox911ZnO13.00GC8000SiC26.004.5-7uAl粉末51.98使用上述SpeedMixer將26.2571g的脂與0.5852g的ArcosolvPMAcetate混合來稀釋所得的脂,以用于涂布。制備包括導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂的層合物構(gòu)造將按照初始篩査所選以用于評(píng)價(jià)的襯墊使用凹口棒式刮刀涂布機(jī)用約lcc的TIMA/ArcosolvPMAcetate共混物涂布在它們各自的防粘表面上,凹口棒式刮刀涂布機(jī)的刮刀設(shè)置為很小的2密耳間隙。允許每一個(gè)涂層在室溫下過夜干燥。干燥之后,使用手膠輥用相對(duì)于暴露的干燥TIM的防粘表面層合第二襯墊。允許層合物平衡至少15分鐘,然后將兩個(gè)襯墊防粘開。在該系列評(píng)價(jià)中,將第二襯墊放置在平表面上,抬高第一涂布的沉淀的拐角并且在襯墊與第二襯墊形成小于90度角的情況下快速剝?nèi)ナS嗟耐坎家r墊。觀察哪一個(gè)襯墊保留TIM。主觀地將防粘判斷為1-5級(jí),其中1級(jí)判斷為差的(超過約10%的涂層殘留在防粘表面上),5級(jí)為優(yōu)秀(干凈、全部轉(zhuǎn)移)以表征TIM抵制在襯墊之間部分轉(zhuǎn)移的程度如何。結(jié)果總結(jié)在表1中。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>在單獨(dú)的一組實(shí)驗(yàn)中,TIMA干凈地從防粘襯墊轉(zhuǎn)移到StarTech.comFan478(得自德克薩斯州達(dá)拉斯的CompUSA公司)的能力通過將TIMA刮涂到要評(píng)價(jià)的襯墊(使用上述涂布方法)來評(píng)價(jià)。層合之后,移除防粘襯墊,使用前述l-5級(jí)評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)移程度。結(jié)果在表2中示出。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>將TIMA的另外實(shí)例涂布在防粘襯墊上并層合到第二防粘襯墊。在層合之后,在測(cè)試之前將樣品在室溫下老化10天。結(jié)果記錄在表3中。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>FS105932FS1029795593297952-SCW6115932SCW6115-2SLK59322SUC5-778659327786&59321SCW10659325932197952SLK2SLK4+SCW6112SLKSCW6115—59322SUC2SLK5SCW1062SLKSCW1062FS102SUC2SLK177862SLK2SUC5-97956J97952SCW6116JSCW6112SLK6J2SLK359326J59324SCW1066JSCW1065+FS106JFS104+77866J7786&6J19795FS109795SCW611FS10SCW6115+2SLKFS102SLK4+5932FS105932&FS101SCW106FS10SCW1064-7786FS107786&FS1017786974177864FS109741FS105+9795974197954+SCW6119741SCW6115+2SLK97412SLK5+SCW1069741SCW1065+5932974159324+6J97416J5-涂布TIMB和TIMC的樣品并測(cè)試從9741防粘襯墊上的防粘情況以及測(cè)試到風(fēng)扇組件的轉(zhuǎn)移。結(jié)果總結(jié)在表4中。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>對(duì)本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來說顯而易見的是,可以在不脫離本發(fā)明的范圍和原則的前提下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和更改,并且應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不應(yīng)不當(dāng)?shù)叵抻谏衔氖境龅氖纠詫?shí)施例。權(quán)利要求1.一種制品,包括第一防粘襯墊,所述第一防粘襯墊包括第一防粘表面;第二防粘襯墊,所述第二防粘襯墊包括第二防粘表面;以及導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層,所述導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層在所述第一防粘表面和所述第二防粘表面之間,其中所述導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂包括至少三種分布的導(dǎo)熱顆粒的混合物,所述至少三種分布的導(dǎo)熱顆粒的每一種具有不同于其他分布至少5倍的平均粒度(D50)。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的制品,其中所述至少三種分布的導(dǎo)熱顆粒的每一種具有不同于其他分布至少7.5倍的平均粒度(D^)。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的制品,其中所述至少三種分布的導(dǎo)熱顆粒的每一種具有不同于其他分布至少10倍的平均粒度(Dso)。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的制品,其中所述導(dǎo)熱顆粒包括金剛石、碳化硅、氧化鋁、氮化硼(六方晶型或立方晶型)、碳化硼、二氧化硅、石墨、無定形碳、多晶金剛石、氮化鋁、鋁、氧化鋅、鎳、鎢、銀、以及它們的組合物中的至少一種。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的制品,其中所述導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂包括0至約49.5重量%的載體油;約0.5至約25重量%的至少一種分散劑;以及至少約49.5重量%的所述導(dǎo)熱顆粒。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品,其中所述導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂包括約0.5至約20的重量%的載體油,約0.5至約25重量%的至少一種分散劑;以及至少約49.5重量%的導(dǎo)熱顆粒。27.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制品,其中所述分散劑包括非離子型分散劑、聚合物型分散劑、離子型分散劑、無機(jī)分散劑、以及它們的組合物中的至少一種。8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的制品,其中所述至少三種分布的導(dǎo)熱顆粒的一種的平均粒度為約0.02至約5微米。9.根據(jù)權(quán)利要求l所述的制品,其中所述至少三種分布的導(dǎo)熱顆粒的一種的平均粒度為約0.10至約50.0微米。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品,其中所述至少三種分布的導(dǎo)熱顆粒的一種的平均粒度為約0.50至約500微米。11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制品,其中所述至少一種分散劑包括離子型分散劑和聚合物型分散劑。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品,其中所述導(dǎo)熱顆粒包括金剛石和碳化硅顆粒的混合物。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品,其中所述導(dǎo)熱顆粒包括金剛石和金屬顆粒的混合物。14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制品,其中所述載體油包括多元醇酯、環(huán)氧化物、(聚)硅氧烷、聚烯烴或它們的組合物。15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制品,其中所述載體油包括多元醇酯。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品,其中所述導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂基本上不含PCM。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品,其中所述導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂不含PCM。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品,其中所述第一和第二防粘表面的至少一個(gè)包括碳氟材料、(聚)硅氧垸材料、氟代(聚)硅氧烷材料、丙烯酸類樹脂、聚烯烴、或它們的組合物。19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品,其中所述第一和第二防粘表面的至少一個(gè)包括碳氟材料、(聚)硅氧烷材料、氟代(聚)硅氧垸材料、丙烯酸類樹脂、或它們的組合物。20.—種制品,包括第一防粘襯墊,所述第一防粘襯墊包括第一防粘表面;第二防粘襯墊,所述第二防粘襯墊包括第二防粘表面;以及導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層,所述導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層在所述第一防粘表面和所述第二防粘表面之間,其中所述導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂基本上不含PCM,并且其中所述第一和第二防粘表面的至少一個(gè)包括碳氟材料、(聚)硅氧烷材料、氟代(聚)硅氧垸材料、丙烯酸類樹脂、或它們的組合物。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的制品,其中所述第一和第二防粘表面的至少一個(gè)包括碳氟材料、(聚)硅氧烷材料、氟代(聚)硅氧烷材料、或它們的組合物。22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的制品,其中所述導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂不含PCM。23.—種電子組件,包括基底,所述基底包括電子元件、散熱構(gòu)件和熱分布構(gòu)件中的至少一個(gè).導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層,所述導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層在所述基底上,其中所述導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂包括至少三種分布的導(dǎo)熱顆粒的混合物,所述至少三種分布的導(dǎo)熱顆粒的每一種具有不同于其他分布至少5倍的平均粒度(D5());以及防粘襯墊,所述防粘襯墊的防粘表面在所述導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層上。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電子組件,其中所述導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂基本上不含PCM。25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電子組件,其中所述防粘表面包括碳氟材料、(聚)硅氧垸材料、氟代(聚)硅氧院材料、丙烯酸類樹脂、或它們的組合物。26.—種用于制造電子器件的方法,包括提供層合物,所述層合物包括第一防粘襯墊,所述第一防粘襯墊包括第一防粘表面,以及第二防粘襯墊,所述第二防粘襯墊包括第二防粘表面,以及導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層,所述導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層在所述第一防粘表面和所述第二防粘表面之間,其中所述導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂包括至少三種分布的導(dǎo)熱顆粒的混合物,所述至少三種分布的導(dǎo)熱顆粒的每一種具有不同于其他分布至少5倍的平均粒度(D5o);移除所述第一防粘襯墊以至少部分地暴露所述導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層;及將所述導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層施加到基底上,所述基底包括電子元件、散熱構(gòu)件或熱分布構(gòu)件之一。27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法,其中所述導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂基本上不含PCM。28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法,其中所述第一和第二防粘表面的至少一個(gè)包括碳氟材料、(聚)硅氧垸材料、氟代(聚)硅氧烷材料、丙烯酸類樹脂、或它們的組合物。29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法,還包括移除所述第二防粘襯墊的至少一部分。30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法,還包括將所述導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層與第二電子元件固定。31.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法,其中所述第一和第二防粘襯墊的至少一個(gè)包括基底,所述基底包括聚合物薄膜和紙張之一。32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法,其中所述紙張包括涂布的紙張。33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法,其中所述聚合物薄膜包括PET。全文摘要本發(fā)明公開了一種制品,包括具有第一防粘表面的第一防粘襯墊、具有第二防粘表面的第二防粘襯墊以及在所述第一和第二防粘表面之間的導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂層。導(dǎo)熱潤(rùn)滑脂包括至少三種分布的導(dǎo)熱顆粒的混合物,所述至少三種分布的導(dǎo)熱顆粒的每一種具有不同于其他分布至少5倍的平均粒度(D<sub>50</sub>)。文檔編號(hào)C10M169/02GK101652459SQ200880011499公開日2010年2月17日申請(qǐng)日期2008年3月7日優(yōu)先權(quán)日2007年4月2日發(fā)明者菲利普·E·肯德爾申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司