[发明专利]具有低预固化粘度和后固化弹性性能的凝胶型热界面材料

说明书

本公开提供了热界面材料，该热界面材料可用于将热量从发热电子装置诸如计算机芯片传送至散热结构诸如散热器和散热片。热界面材料是柔软的，并且具有后固化弹性性能以及高导热填料负载。热界面材料包含至少一种长链烷基硅油；至少一种长链乙烯基封端的烷基硅油；至少一种长链单端羟基封端的硅油；至少一种导热填料、至少一种偶联剂、至少一种催化剂、至少一种交联剂和至少一种加成抑制剂。

技术领域

本公开整体涉及热界面材料，并且更具体地，涉及凝胶型热界面材料。

相关技术描述

热界面材料(TIM)被广泛用于耗散来自电子部件(诸如中央处理单元、视频图形阵列、服务器、游戏控制台、智能电话，LED板等)的热量。热界面材料通常用于将过量的热量从电子部件传送至散热器，诸如散热片。

图1中示出了包含热界面材料的典型电子封装结构10。电子封装结构10例示性地包括发热部件(诸如电子芯片12)以及一个或多个散热部件(诸如散热器14和散热片16)。例示性散热器14和散热片包括金属、金属合金或镀金属基板，诸如铜、铜合金、铝、铝合金或镀镍铜。TIM材料(诸如TIM 18和TIM 20)在发热部件和一个或多个散热部件之间提供热连接。电子封装结构10包括连接电子芯片12和散热器14的第一TIM 18。TIM 18通常被称为“TIM1”。电子封装结构10包括连接散热器14和散热片16的第二TIM 20。TIM 20通常被称为“TIM2”。在另一个实施方案中，电子封装结构10不包括散热器14，并且TIM(未示出)将电子芯片12直接连接到散热片16。将电子芯片12直接连接到散热片16的这种TIM通常被称为TIM1.5。

传统的热界面材料包括诸如间隙垫的部件。然而，间隙垫具有某些缺点，诸如不能满足非常小的厚度要求并且难以用于自动化生产。

其他热界面材料包括凝胶产品。凝胶产品可被自动分配以用于大规模生产，并且可形成为期望的形状和厚度。然而，具有高热导率的典型可固化热界面材料/凝胶产品由于高填料负载而不是柔软的并且在固化后不是弹性的。因此，在其中存在大的振动和显著的温度变化的某些环境中，热界面材料/凝胶将从界面剥离，从而导致热耗散性能劣化。

希望对前述方面加以改进。

发明内容

本公开提供了热界面材料，该热界面材料可用于将热量从发热电子装置诸如计算机芯片传送至散热结构诸如散热器和散热片。热界面材料是柔软的，并且具有后固化弹性性能以及高导热填料负载。热界面材料包含至少一种长链烷基硅油；至少一种长链乙烯基封端的烷基硅油；至少一种长链单端羟基封端的硅油；至少一种导热填料、至少一种偶联剂、至少一种催化剂、至少一种交联剂和至少一种加成抑制剂。

在一个示例性实施方案中，提供了一种热界面材料。热界面材料包含聚合物基质，该聚合物基质包含：至少一种长链烷基硅油；至少一种长链乙烯基封端的烷基硅油；以及至少一种单端羟基封端的硅油；其中长链烷基硅油；长链乙烯基封端的烷基硅油；以及长链单端羟基封端的硅油中的至少一者具有至少一个支链，该支链具有4个烷基碳至16个烷基碳；以及至少一种导热填料。在一个更具体的实施方案中，长链烷基硅油具有通式：

其中n在0至5000的范围内，x在2至32的范围内，并且m在5至2000的范围内，并且n+m在50至5000的范围内。在一个更具体的实施方案中，长链乙烯基封端的烷基硅油具有通式：

其中n在0至5000的范围内，x在2至32的范围内，并且m在5至5000的范围内，并且n+m在50至10000的范围内。在一个更具体的实施方案中，长链单端羟基封端的硅油具有通式：

其中R为烷基基团，n在5至1000的范围内，x在2至32的范围内，y在1至3的范围内，m在0至500的范围内，并且n+m在5至1000的范围内。