[发明专利]改良热接触的导热膏

说明书

本发明是基于美国临时专利序列号：60/485,804，2003年7月9日成文，及国际专利序列号：WO2005/006403 A2。 

技术领域

本发明是关于改良热接触的导热膏。 

背景技术

随着电子电器的小型化和功率增加，散热对运转，可靠性和进一步的小型化变得具决定性。电器的散热性能取决于热传导。高导热材料制成的散热板被广泛应用。散热板要想更好发挥作用，散热板和热源(举例来说，一个半导体薄片在它的衬底上)之间的热接触必需很好。Wolff et al.，Heat & Mass Transfer41：3469-3482(1998)；Ouellette et al，Proc.Power Elec.Des.Con.，Power SourcesUsers Conf.，Cerritos，CA，pages 134-138(1985). 

导热流体或导热膏普遍应用在接口中，以改良热接触。Vogel，Proc.Int.Intersoc.Elec.Pkg.Conf.，Adv.in Elec.Pkg.，Am.Soc.Mech.Eng.，NY，NY 10-2：989(1995).导热流体或导热膏是具有高度形状配合性(形状适应性)之材料，以便它能切合应用表面的形状，在接面避免空气隙(绝热)。导热流体或导热膏还要具有高度的可分薄性(易被涂开性)，应用厚度才能够非常薄(仅仅足够充盈应用表面的沟壑)。更适宜的流体或膏也是导热的。人们多注重散热板材料的发展，对于导热流体或导热膏的发展的关注则较少。 

最常用的导热流体是矿物油。作为流体，它具有高度形状配合性和可分薄性，但是它的导热性很低。最常用的导热膏是充满导热粒子填料的硅树脂。Wilson etal.，Nat.Elec.Pkg.&Prod.Conf.，Proc.Tech.Prog.，ReedExh.Co.，5 Norwalk，CT2：788-796(1996)；Peterson，Proc.40th Elec.Comp.&Tech.Conf，IEEE，Piscataway，NJ1：613-619(1990)；Lu et al.，J.Polym.Sci.，PartB 36：2259-2265(1998)；Sasaski et al.，Jap.IEMTSymp.Proc，IEEE/CPMTInt.Elec.Mfg.Tech.Symp.，IEEE，Piscataway，NJ236-239(1995).因为填料，它的导热性相对较高，但是它的形状配合性和可分薄性很差。早先应用的导热流体和导热膏不如焊接剂(应用在熔化状态)的效果好，但是它们不需要加热，焊接剂则需要加热。Xu et al.，J.Electron.Pkg.124：188-191(2002)；Xu et al.，J.Electron.Pkg.122：128-131(2000). 

氮化硼由于优良的热传递性和相对廉价，在热接口材料被用作填料。但是，它的缺点是，易吸潮使性能下降。在潮湿的环境中，化合物里面吸潮的杂质(硼素的氧化物)吸收大气的水，和氮化硼反应形成硼酸。硼酸更进一步吸收水，加速氮化硼的降格，使散热能力下降，最后导致装置的损坏。已出版的《PCT应用WO01/21393》特别介绍这个问题。提出了包含高导热填料的抗潮并导热之材料，如带有憎水化合物涂层的氮化硼，类似硅氧烷的硅树脂化合物。带有憎水化合物涂层的填料被黏结剂黏连，体积百分比在5和70vol.％之间。