[发明专利]热界面材料，包含该热界面材料的电子器件和其制备和使用的方法无效
| 申请号： | 200880106440.8 | 申请日： | 2008-09-05 |
| 公开（公告）号： | CN101803010A | 公开（公告）日： | 2010-08-11 |
| 发明（设计）人： | 德瑞布·埃都·巴瓦格尔;唐纳德·利乐;尼克·埃文·谢泼德;徐胜清;林祖辰;G·M·法兹利·爱拉合 | 申请（专利权）人： | 陶氏康宁公司 |
| 主分类号： | H01L23/373 | 分类号： | H01L23/373 |
| 代理公司： | 北京市德恒律师事务所 11306 | 代理人： | 高雪琴 |
| 地址： | 美国密*** | 国省代码： | 美国;US |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 界面 材料 包含 电子器件 制备 使用 方法 | ||
【说明书】：
技术领域
相关申请的交叉参考
本申请要求于2007年9月11日提交的美国临时专利申请第60/971, 299号的权益。美国临时专利申请第60/971,299号结合于此作为参考。
联邦资助研究声明
无
背景技术
产热电子部件，如半导体、晶体管、集成电路(IC)、分离器件、发光二 极管(LED)和其它所属领域已知的，被设计为在正常的操作温度下或在正常 的操作温度范围内(标准工作温度)进行操作。但是，如果在操作过程中没有 去除足够的热，该电子部件会在显著高于其标准工作温度的温度下进行操 作。过高的温度会对该电子部件的性能和与之相连的电子器件的操作造成 不利影响，并且对平均故障间隔时间造成负面影响。
为了避免这些问题，可通过从电子部件到传热器的热传导来去除热。 然后可通过任意常规方法来冷却传热器，如对流或辐射技术。在热传导的 过程中，热可通过电子部件和传热器之间的表面接触或通过电子部件和具 有热界面材料(TIM)之间的接触从电子部件传递到传热器。介质的热阻越 低，从电子部件到传热器的热流越大。
一般，电子部件和传热器的表面不是完全光滑的，因此达到表面之间 的全面接触是困难的。空气空间是不良的热导体，存在于表面之间并且提 高阻抗。通过在表面之间插入TIM来填充这些空间。
某些市售的TIM具有聚合物基质或弹性体和分散于其中的热导填料。 但是，弹性体基质具有在未固化的状态时难以应用的缺点，并且如果在应 用之前固化，它们可能不能完全附着于或与表面吻合。聚合物基质具有在 应用之后会流出空间的缺点。当电子装置变得更小时，因为电子部件在更 小的面积中产生更多的热，或当发展了碳化硅(SiC)电子装置时，因为SiC 电子部件比以上所讨论的电子部件具有更高的标准工作温度，这些TIM还 可能具有缺乏足够的热导率的缺点。
还提议了将焊锡材料作为TIM。但是，具有低于标准工作温度的熔点 的焊锡会具有需要弹性体或锡堤的加封来防止焊锡在应用之后从空间流出 的缺点。具有高于标准工作温度的熔点温度的焊锡材料通常会以显著高于 常规TIM的厚度应用。这造成了提高成本的缺点，因为更多的焊锡材料被 被用于产生更厚的熔合线。具有低热膨胀系数(CTE)材料，如氧化铝、氧化 锌和石墨的焊锡材料对于某些TIM应用可能缺乏足够的延展性或热导率， 或者两者都有。由于原材料成本，这些TIM还可能相当昂贵。
发明内容
发明简介
包含热导金属和聚合物颗粒的组合物(复合物)。该组合物可被用于 TIM应用。
附图说明
图1是热界面材料的横截面。
图2是电子器件的横截面。
图3是可选的热界面材料的横截面。
图4是热阻与粒径的函数的图表。
参考数字
100TIM
101基底物
102组合物
103隔离衬垫
200电子器件
201集成电路芯片(IC芯片)
202基底物
203芯片粘接
204间隔
205锡球
206垫
207TIM1
208金属盖
209传热器
210TIM2
211热通路
300TIM
301热导金属
302组合物
具体实施方式
TIM包含热导金属和热导金属中的聚合物粗颗粒(颗粒)。TIM在TIM1 和TIM2应用中都可应用。或者，TIM可具有片状结构。例如，该TIM可 包含：
I)组合物，其包含
a)热导金属，和
b)第一热导金属中的颗粒；和
II)在组合物表面上的热导材料。
热导材料II)可为第二热导金属，其可具有低于热导金属a)熔点的熔点。 或者，热导材料II)可以是热导脂，如DowSC 102，或其它的热 导化合物。
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- 本实用新型的实施方式公开了一种高导热型硅胶片，包括第一壳体、硅胶片本体、第二壳体；第一壳体具有第一容纳腔，且第一容纳腔的腔壁上开设若干个通孔；第二壳体具有第二容纳腔，第二容纳腔内填充有氧化铝陶瓷颗粒；第一壳体具有一开口，硅胶片本体、第二壳体自开口设置于第一容纳腔内，第二壳体与导热硅胶片之间设置有镂空壳体。本实用新型实施方式通过在第二壳体内填充氧化铝陶瓷颗粒，并在第二壳体与硅胶片本体之间设置镂空壳体，使得高导热型硅胶片的热量得以流通，从而提高了高导热型硅胶片的散热效果。
- 一种复合导热石墨膜-201910318105.4
- 付学林 - 苏州市达昇电子材料有限公司
- 2019-04-19 - 2019-08-16 - H01L23/373
- 本发明公开了一种复合导热石墨膜，包含至少1层复合导热层；所述复合导热层，包含复合层；所述复合层的上表面设置有粘胶层；所述复合层，包含人工石墨层；所述人工石墨层的上表面或下表面设置有石墨烯涂层；本发明所述的复合导热石墨膜能替代薄型热管或薄型VC均温板、具有同等甚至更好的性能，且成本低。
- AlN基板高效散热HEMT器件及其制备方法-201710671295.9
- 汪连山;吉泽生;赵桂娟;孟钰淋;李方政;杨少延;王占国 - 中国科学院半导体研究所
- 2017-08-08 - 2019-08-16 - H01L23/373
- 本公开提供了一种AlN基板高效散热HEMT器件，自下而上包括：AlN陶瓷基板、AlN成核层、AlN高阻层、GaN或InxGa1‑xN沟道层、AlyIn1‑yN空间电荷层、以及AlzGa1‑zN势垒层；其中，所述AlN陶瓷基板与所述AlN成核层之间键合连接，所述AlN陶瓷基板用于对所述HEMT器件进行散热。本公开还提供了一种AlN基板高效散热HEMT器件的制备方法。本公开HEMT器件及其制备方法，散热能力大幅提高，成本相对较低，工艺简单，有效提高了击穿电压，减少了寄生电容，提高了HEMT器件的性能。
- 一种新型MOS管及其制备方法-201910491143.X
- 吴梦;张仁龙;周爱芬 - 上海金卫实业有限公司
- 2019-06-06 - 2019-08-02 - H01L23/373
- 本发明公开了一种新型MOS管，包括MOS管本体，所述MOS管本体的侧壁通过锡膏黏贴有陶瓷片，所述MOS管本体的中部开设有第一圆孔，至少一部分的所述MOS管本体的侧壁开设有大小不一的弧形槽；本发明还提出一种新型MOS管的制备方法，包括以下步骤：S1、将金属浆料印刷在陶瓷片上，烧结炉高温加热500‑900℃，加热时间为30‑60min；S2、在所述步骤S1制备的金属层上印刷锡膏；S3、将MOS管本体粘在锡膏上，放入回流炉内烧结温度180‑220℃，加热时间为10‑20min。本发明散热组件采用陶瓷片，相较于原来的散热块更薄了，整个MOS管体积缩小为原来的1/3；散热系数更好了。
- 一种导热硅胶垫的制备方法-201810063856.1
- 高雄 - 东莞市哲华电子有限公司
- 2018-01-23 - 2019-07-30 - H01L23/373
- 本发明涉及硅胶垫制备技术领域，尤其涉及一种导热硅胶垫的制备方法，包括以下步骤：步骤1、第一次热压；步骤2、第一次冲切边料；步骤3、第二次热压；步骤4、取料，该用于电子产品的硅胶垫片带厚度薄，柔韧性好，非常易于贴合器件和散热器表面。用于电子产品的硅胶垫片带还能适应冷、热温度的变化，保证性能的一致和稳定。该硅胶垫具有高导热和绝缘的特性，并具有柔软性、压缩性、服帖性、强粘性，适应温度范围大，能紧密牢固地贴合热源器件和散热片，将热量快速传导出去。
- 一种新型带铜基板的200-600A650Vm模块结构-201920111422.4
- 刘海军;陈庆;陈毅豪 - 山东斯力微电子有限公司
- 2019-01-23 - 2019-07-23 - H01L23/373
- 本实用新型公开了一种新型带铜基板的200‑600A650Vm模块结构，具体涉及IGBT模块封装领域，包括模块本体，所述模块本体的顶端四角均开设有第一螺栓孔，且模块本体的顶部两端中间处均开设有第二螺栓孔，所述模块本体的底部设置有铜基板，所述铜基板的四侧外壁均开设有卡槽，所述模块本体的底部四侧中间处均设置有侧板，所述侧板远离铜基板的一侧外壁开设有凹槽，所述侧板靠近铜基板的一侧外壁开设有收缩孔。本实用新型通过设置有铜基板，铜基板可以加快模块本体运行时产生的热量传递速度，从而可以大大加强模块本体的散热速度，便于散热，从而使模块的功率提高，通过设置有卡头和卡槽，可以方便铜基板的拆卸安装。
- 一种导热垫-201822019030.3
- 肖彪;何林;李想;叶周 - 珠海格力电器股份有限公司
- 2018-12-04 - 2019-07-19 - H01L23/373
- 本实用新型涉及散热技术设计领域，具体涉及一种导热垫，包括导热垫基材和石墨烯导热结构，所述石墨烯导热结构设置在导热垫基材内部，或者所述石墨烯导热结构设置在上下叠放的两层导热垫基材之间。通过在导热垫中设置石墨烯导热结构，充分利用石墨烯横向导热率高的特性，加强整体导热垫的导热效果；石墨烯导热结构与导热垫基材的底面又呈一定角度设置，如此设置，将导热垫的受压改变了方向，减小了力矩，有效降低了石墨烯导热结构的受力大小，防止石墨烯导热结构因受力太大而折断。
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