[发明专利]界面材料及其生产方法和用途

说明书

本案为分案申请，其母案是申请日为2002年5月7日、申请号为02808221.4、发明名称为“界面材料及其生产方法和用途”的申请。

该部分继续申请要求1999年3月9日提交的美国实用新型申请系列号09/398989和2001年1月30日提交的09/774466的优先权，它们整体并入本文作为参考。

背景技术

电子元件用于数量不断增长的消费品和工业电子产品中。这些消费品和工业产品中的一些实例是电视、个人计算机、互联网服务器、蜂窝电话、传呼机、掌上型管理器、便携式收音机、汽车用立体声收音机、遥控器。随着对这些消费品和工业电子产品的需求增大，对于消费者和商业上来说，对这些产品还存在更小、功能更强和更便携的要求。

由于这些产品尺寸减小，构成这些产品的元件也必须变小。需要尺寸减小或按比例减小的元件中的一些实例是印刷电路和线路板、电阻、线路、键盘、触摸垫(touch pad)和芯片封装。

所以，正在分解和研究元件以确定是否有更好的建造材料和方法，可以使它们按比例缩小，以适应更小电子元件的要求。在叠层元件中，一个目标似乎是减少层数，同时增大层布线密度。但是，这一工作可能是困难的，因为为了运行该器件，一般应当存在若干层和若干层的元件。

因此，对于以下存在不断增长的需要：a)设计和生产满足消费者技术要求的叠层材料并使器件尺寸和层数最小化；和b)开发生产希望的叠层材料和包含这些叠层材料的元件的可靠方法。

发明内容

根据本发明，提供包含树脂混合物和至少一种焊接材料的界面材料。该树脂材料可以包含任何合适的树脂材料，但是优选的是树脂材料是硅氧烷基的，包含一种或多种诸如乙烯基硅氧烷、乙烯基Q树脂、氢化物官能的硅氧烷和铂-乙烯基硅氧烷的一种或多种化合物。焊接材料可以包含任何合适的焊接材料，如铟、银、铜、铝、锡、铋、镓及其合金、镀银的铜、镀银的铝，但是优选焊接材料包含铟或铟基化合物。

界面材料，或聚合物焊料，具有提高高功率半导体器件中的热耗散能力并保持稳定的热性能。其在热-机械应力或其中使用它的电子器件的功率循环波动过程中不产生界面层离或分相。

通过把组分混合在一起产生一种浆料可以配制该界面材料，所述浆料可以通过分布方法施加到任何特定表面并在室温或升高的温度下固化。它也可以配制成高顺应性、固化的、粘性的弹性薄膜或板，用于其它界面用途，在这些用途中，例如它可以预先施加到散热器上或预先施加在任何其它界面场合中。

另外，引入抗氧化剂以减少聚合物基树脂的氧化、引入润湿性增强剂以促进表面润湿、引入固化促进剂如可以在室温固化的固化促进剂、引入减粘剂以提高分散性和引入交联助剂也可能是有用的。有时还希望包含基本为球形颗粒的填料以限制界面材料在界面用途中的可压缩性，即限制或控制材料的厚度或层的厚度。

还发现，焊料体系的热导率，如填料与以上讨论的组合树脂的组合的热导率，可以通过与其它填料一起向体系中引入碳微纤维来改善。

发明详述

可以生产包含树脂混合物和至少一种焊接材料的界面材料。树脂材料可以包含任何合适的树脂材料，但是优选的是树脂材料是硅氧烷基的，其包含一种或多种化合物，如乙烯基硅氧烷、乙烯基Q树脂、氢化物官能的硅氧烷和铂-乙烯基硅氧烷。焊接材料可以包含任何合适的焊接材料或金属，如铟、银、铜、铝、锡、铋、镓及其合金、镀银的铜、镀银的铝。但是优选的是焊接材料包含铟或铟基化合物。

本文所用的术语“金属”是指在元素周期表d-区和f-区的那些元素，以及具有类金属性质的那些元素如硅和锗。本文所用的短语“d-区”是指具有填充元素原子核周围的3d、4d、5d和6d轨道的电子的那些元素。本文所用的“f-区”是指具有填充元素原子核周围的4f和5f轨道的电子的那些元素。包括镧系和锕系元素。优选的金属包括铟、银、铜、铝、锡、铋、镓及其合金、镀银的铜、以及镀银的铝。术语“金属”还包括合金、金属/金属复合材料、金属陶瓷复合材料、金属聚合物复合材料以及其它金属复合材料。本文所用的术语“化合物”是指具有恒定组成的物质，其通过化学过程可以分解成元素。

本文所述的界面材料具有直接涉及应用和元件工程的若干优点，例如：a)该界面材料/聚合物焊接材料可以用来填充2毫米或更小数量级的非常小的间隙，b)该界面材料/聚合物焊接材料在那些非常小的间隙以及较大的间隙中可以高效率地散热，与大多数传统焊接材料不同，和c)该界面材料/聚合物焊接材料可以容易地引入到微小元件、用于卫星的元件以及小电子元件中。