導熱電絕緣體的制作方法
【技術領域】
[0001] 本公開總體上設及一種導熱電絕緣體。
【背景技術】
[0002] 運部分提供的是與本公開相關的【背景技術】信息，其并不一定是現(xiàn)有技術。
[0003] 諸如半導體、晶體管等運樣的電子部件具有電子部件W最佳方式運行的預先設計 的溫度。理想地，預先設計的溫度接近周圍空氣的溫度。但是電子部件的操作產(chǎn)生熱量，如 果不被去除的話，運些熱量將導致電子部件在大大高于其正常或期望操作溫度的溫度來工 作。運種過高溫度可能給電子部件的工作特性、使用期限和/或可靠性W及相關聯(lián)設備的操 作帶來不利影響。
[0004] 為了避免或者至少減少來自熱量生成的不利操作特性，應當例如通過將來自操作 電子部件的熱量傳導至散熱器來去除熱量。然后可W通過常規(guī)對流和/或散熱技術來對散 熱器進行冷卻。在傳導期間，熱量可W通過電子部件和散熱器之間的直接面接觸和/或電子 部件與散熱器表面通過中間介質或熱界面材料的接觸來從操作電子部件傳遞到散熱器。在 某些設備中，可W將導熱電絕緣體放置在電子部件和散熱器之間。 【實用新型內容】
[0005] 運部分提供的是本公開的概括總結，而不是其全部范圍或全部特征的全面公開。
[0006] 根據(jù)本實用新型的各方面，公開了導熱電絕緣體的示例性實施方式。在一個示例 性實施方式中，導熱電絕緣體一般包括沿著電絕緣或介電膜的其中一側或兩側的導熱粘合 劑。所述導熱粘合劑可W包括環(huán)氧樹脂、丙締酸樹脂和溶劑。
[0007] 所述電絕緣膜可W具有10微米到50微米范圍內的厚度。所述導熱粘合劑可W具有 25微米到130微米范圍內的厚度。
[000引所述環(huán)氧樹脂可W包括線型甲酪酪醒環(huán)氧樹脂kresol novolac epoxy resin)、 雙酪A型環(huán)氧樹脂(bis地enol A邱0巧resin)、線型苯酪酪醒環(huán)氧樹脂(phenol novolac resin)和酪醒環(huán)氧樹脂(phenolic邱oxy)。該丙締酸樹脂可W包括極性溶劑固體和液體丙 締酸樹脂、祗締增粘劑（terpene tackifier)、脂肪族或脂環(huán)族石油樹脂（aliphatic or ali巧clic peroleum resin)、松香和氨化松香樹脂。該溶劑可W包括苯類、醋類、酸類、酬 類或氯化溶劑中的一種或多種。環(huán)氧樹脂與丙締酸樹脂的比率可W在1:10到100:1的比率 之內。
[0009] 所述導熱粘合劑按重量百分比可W包括：10%至50%的線型甲酪酪醒環(huán)氧樹脂， 10 %至50 %的雙酪A型環(huán)氧樹脂、10 %至50 %的線型苯酪酪醒環(huán)氧樹脂和酪醒環(huán)氧樹脂， 20%至50%的液體丙締酸樹脂，5%至大約10%的祗締增粘劑，5%至大約10%的脂肪族或 脂環(huán)族石油樹脂，5%至10%的松香和氨化松香樹脂，W及10%至20%的溶劑。
[0010] 所述導熱粘合劑可W是包括所述環(huán)氧樹脂、所述丙締酸樹脂和所述溶劑在內的可 熱固化的導熱環(huán)氧復合材料。所述電絕緣膜可W包括聚酷亞胺膜。
[0011] 所述電絕緣膜可W包括第一側和第二側。所述導熱粘合劑的第一層可W沿著所述 電絕緣膜的所述第一側。所述導熱粘合劑的第二層可W沿著所述電絕緣膜的所述第二側。
[0012] 所述導熱電絕緣體可W具有從IW/m/K到2.抓/m/K的范圍內的導熱性。所述電絕緣 膜可W具有3密耳(mil)到20密耳范圍內的厚度。所述導熱粘合劑的所述第一層和第二層中 的每一層可W具有1密耳到20密耳范圍內的厚度。
[0013] 所述導熱粘合劑可W在被固化之前配置在部件組件中，無需在壓力下對所述導熱 粘合劑進行層壓。所述導熱粘合劑可W被構造成無需壓力即可固化。
[0014] 所述導熱粘合劑可W被構造成無需壓力在150攝氏度5分鐘固化。所述導熱電絕緣 體可W被構造成具有大于3Nm的扭矩阻力。所述導熱電絕緣體可W被構造成具有小于每瓦 特0.4攝氏度英寸平方的熱阻。所述導熱電絕緣體可W被構造成具有9密耳或更少的總厚 度。所述導熱電絕緣體可W被構造成可W在室溫下存儲和/或具有6個月或更長的保存期 限。
[0015] 其它領域的應用性將從本文提供的說明中變得明顯。該總結中的說明和具體示例 僅僅是用于例示目的，并且不用來限制本公開的范圍。
【附圖說明】
[0016] 本文中描述的所選實施方式的附圖僅僅是用于例示目的并且不是全部可能的實 現(xiàn)，并且不用來限制本公開的范圍。
[0017] 圖1是根據(jù)導熱粘合劑沿著電絕緣或介電膜的示例性實施方式的導熱電絕緣體的 截面圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面的說明在性質上僅僅是示例性的，并且絕不是用來限制本公開、應用或用途。
[0019] 如本實用新型的發(fā)明人所意識到的，很多導熱電絕緣體在任一側都不具有粘合 劑。運使得難W將絕緣體粘貼在表面上而不滑動，使得經(jīng)常通過使用螺絲將絕緣體粘貼。為 解決運個問題，通常將膠帶層壓在導熱電絕緣體的兩側上，W將絕緣體粘貼。然而，膠帶通 常具有比潛在的導熱電絕緣體低得多的非常低的導熱性。因此，膠帶的存在可W大大增加 絕緣體的熱阻。而且，當受到諸如熱量、濕度、振動和/或沖擊運樣的條件時，膠帶還可W失 去粘性并且變得不粘。
[0020] 為了防止粘性丟失，可W將未固化的娃橡膠層壓在導熱電絕緣體的兩側，W連同 其它熱性能、物理性能和電氣性能一起提供粘性。在和部件組裝在一起然后在高溫下進行 固化之后，由未固化的娃橡膠制成的導熱粘合劑可W被用來將電絕緣體永久性地附接在散 熱器和集成電路(IC)或其它電子封裝之間。但是運種粘合劑制品可W表現(xiàn)出較差的機械性 能，諸如和INm-樣低的扭矩阻力。運些粘合劑制品還可能無法抵抗頻繁振動或墜落試驗， 可能具有少于六個月的相對短的保存期限，并且要求嚴格的存儲條件，用戶可能發(fā)現(xiàn)其繁 重。
[0021] 本實用新型的發(fā)明人已經(jīng)意識到使得粘合劑更容易在組裝電子部件的過程中使 用能夠用來使組裝過程簡化。因此，發(fā)明人已經(jīng)在本文中公開了導熱電絕緣體和粘合劑熱 界面材料的各種示例性實施方式。在示例性實施方式中，導熱電絕緣體包括電絕緣或介電 膜。通過示例的方式，電絕緣膜可W具有從大約10微米到大約50微米或者從大約0.4密耳到 大約2密耳(例如，10微米、微米、20微米、30微米、40微米、50微米等)的范圍內的厚度。沿著 電絕緣膜的一側或兩側涂布或者涂覆導熱環(huán)氧復合材料。通過示例的方式，導熱環(huán)氧復合 材料可W具有沿著電絕緣膜的其中一側或兩側的從大約25微米到大約130微米或者從大約 1密耳到大約5.1密耳(例如，25微米、130微米、50微米、75微米、100微米等)的范圍內的涂層 厚度。導熱環(huán)氧復合材料可W是熱固化粘合劑。
[0022] 在示例性實施方式中，導熱環(huán)氧復合材料包括改性環(huán)氧樹脂、改性丙締酸樹脂和 溶劑。丙締酸樹脂與環(huán)氧樹脂發(fā)生反應來提供較強的粘性，運可W有利于抑制部件從粘合 劑的分離。溶劑可W有利于增強環(huán)氧樹脂和丙締酸樹脂之間的兼容性。
[0023] 在示例性實施方式中，改性環(huán)氧樹脂包括線型甲酪酪醒環(huán)氧樹脂、雙酪A型環(huán)氧樹 月旨、線型苯酪酪醒環(huán)氧樹脂和酪醒環(huán)氧樹脂。改性丙締酸樹脂包括極性溶劑固體和液體丙 締酸樹脂、祗締增粘劑、脂肪族或脂環(huán)族石油樹脂、松香和氨化松香樹脂。溶劑可W是苯類、 醋類、酸類、酬類、氯化溶劑等。改性環(huán)氧樹脂與改性丙締酸樹脂的比率范圍是從0.1到10 (或者大約1:10到100:1)。不同比率將影響粘性和剪切強度。
[0024] 在示例性實施方式中，導熱環(huán)氧復合材按重量百分比包括:大約10%至大約50% 的線型甲酪酪醒環(huán)氧樹脂，大約10 %至大約50 %的雙酪A型環(huán)氧樹脂，大約10 %至大約50 % 的線型苯酪酪醒環(huán)氧樹脂和酪醒環(huán)氧樹脂，大約20%至大約50%的液體丙締酸樹脂，大約 5%至大約10%的祗締增粘劑，大約5%至大約10%的脂肪族或脂環(huán)族石油樹脂，大約5%至 大約10 %的松香和氨化松香樹脂，W及大約10 %至大約20 %的溶劑(例如，苯類、醋類、酸 類、酬類、氯化溶劑等）。
[0025] 在電絕緣膜的兩側都涂覆有導熱環(huán)氧復合材料的示例性實施方式中，沿膜的一側 的涂層可W具有與沿膜的相反側的涂層相同或不同的厚度。在各種示例性實施方式中，可 W使用導熱電絕緣體，例如來將集成電路（IC)或其它電子設備或封裝(廣義地，熱源）附接 到散熱器(廣義地，熱量去除/耗散結構）。運種附接可W永久地持續(xù)，和/或可W承受頻率振 動、高溫和高濕條件。在某些示例性實施方式中，電絕緣膜可W是聚酷亞胺(PI)膜。在某些 其它示例性實施方式中，電絕緣膜可W是聚糞二甲酸乙二醇醋(PEN)膜、聚醋(例如，聚對苯 二甲酸乙二醇醋(PET)等)膜、聚丙締(例如，雙向拉伸聚丙締(BOPP)等)膜、聚氯乙締(PVC) 膜等。
[0026] 在各種示例性實施方式中，將未固化的導熱環(huán)氧復合材料涂覆到電絕緣或介電 膜。未固化導熱環(huán)氧復合材料的未固化表面可W具有較強的粘性，諸如用于將導熱電絕緣 體牢固地粘接到IC(或其它熱源)和散熱器表面(或其它熱量去除/耗散結構)雙方。例