[发明专利]具有基质和胶囊化材料并且用于电子设备中的组合物

说明书

本发明提供了组合物以及用所述组合物组装的电子设备，所述组合物由基质和分散在所述基质中的胶囊化的相变材料颗粒制成。

技术领域

本发明提供了组合物以及用所述组合物组装的电子设备，所述组合物由基质(matrix)和分散在所述基质中的胶囊化的(encapsulated)相变材料颗粒制成。

背景技术

众所周知，热管理材料用于驱散电子设备中位于关键位置的电路和风扇产生的热，以及从电路或热模块吸走热。采用热界面材料(“TIM”)将过量的热从半导体封装(semiconductor package)转移至热沉(heat sink)或热模块，所述热界面材料(“TIM”)经常位于半导体封装与热沉或热模块之间。

但是，这些管理所产生的热的策略产生了新的问题，这是因为将热空气从半导体封装的紧邻环境导出至设备外壳的内部。

更具体地，在传统的膝上计算机或笔记本计算机(如图2所示)中，存在外壳，在外壳下面是位于键盘之下的部件(如图3所示)。所述部件包括热沉、热管(位于CPU芯片之上)、风扇、插PCMIA卡用的狭缝、硬驱、电池和DVD驱动器的槽(bay)。硬驱位于放置左手掌的位置下面，电池位于位置右手掌放置的下面。硬驱经常在高温下操作，尽管采用冷却部件来驱散该热量，但是仍然导致手掌放置的位置的接触温度不舒适。当使用设备时，由于设备外部的某些部位达到高温，可能会导致作为终端用户的消费者感觉不舒适。

降低终端用户在放置手掌的位置感觉到高的使用温度的一种方法是，例如，在关键位置采用天然石墨散热器(heat spreader)。据报道，这些散热器均匀地分布热，同时通过材料的厚度来提供热绝缘。一种这样的石墨材料可从GrafTech Inc.,Cleveland,OH以SpreaderShield^TM商购获得[参见M.Smalc等人，“Thermal Performace Of NaturalGraphite Heat Spreaders”,Proc.IPACK 2005,Interpack 2005-73073(2005年7月)；也可以参见美国专利第6,482,520号]。

期望作为替代的有利的热管理方法，因为市场上越来越需要管理电子设备中使用的这种半导体封装产生的热量的方法，以便在使用电子设备时，作为终端用户的消费者不会因为其产生的热量感觉不舒适。作为对该需求的权衡，半导体芯片的设计者意识到不断降低半导体芯片和半导体封装的尺寸和几何构型，同时增加其计算容量。降低尺寸和增加运算能力的竞争性利益使得电子设备对消费者具有吸引力，但是这样做会导致半导体芯片和半导体封装继续在升温条件下操作，确实会引起增加的升温条件。因此，有利的是，用替代技术满足该增长的需求，从而鼓励设计和开发更强大的消费电子设备，使其具有降低的“皮肤温度(skin temperature)”并且操作时接触起来不热。

发明内容

本发明提供一种组合物，所述组合物包含基质，在所述基质中分散有多个胶囊化的相变材料颗粒以及任选存在的绝热元件或传导性颗粒。所述组合物能够吸收热量。因此，在使用时，组合物可以位于由传导性材料制成的散热设备的至少一部分表面上，传导性材料例如金属衬底或涂布有金属的聚合物衬底，或者石墨或涂布有金属的石墨，传导性材料的实例包括Cu、Al和石墨、以及涂布有Cu的石墨或涂布有Al的石墨。

组合物的基质可以是基于树脂的基质，例如压敏粘合剂(“PSA”)，比如常用的那些粘合剂；或者丙烯酸类乳液。此外，基质可以是氧化还原可固化组合物的固化产物，例如包含以下物质的组合物：(甲基)丙烯酸酯和/或含马来酰亚胺的化合物、含衣康酰亚胺(itaconimide)的化合物或含桥亚甲基四氢化邻苯二甲酰亚胺(nadimide)的化合物。

如果基质是PSA，那么组合物可以位于散热设备的至少一部分表面上，从而提供EMI屏蔽并且增强这种设备的热性能。