專利名稱：熱介面材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱介面材料。
背景技術(shù)：
近年來，隨著半導(dǎo)體器件集成工藝的快速發(fā)展，半導(dǎo)體器件的集成化程度越來越高，然而，器件體積變得越來越小，其對散熱的需求越來越高，已成為一個越來越重要的問題。為滿足該需要，風(fēng)扇散熱、水冷輔助散熱及熱管散熱等各種散熱方式被廣泛運用，并取得一定的散熱效果。
請參閱圖1，由于散熱器20與發(fā)熱元件30(半導(dǎo)體集成器件等熱源，如CPU)的表面不可避免的表面粗糙度，在散熱器20與發(fā)熱元件30間形成的間隙50，使得散熱器20與發(fā)熱元件30一般相互接觸面積不到2％，而間隙50中的空氣會造成高熱阻值，從根本上影響發(fā)熱元件30向散熱器20傳遞熱量的效果。請參閱圖2，針對圖1中的問題，傳統(tǒng)的散熱器20通過增加熱介面材料10于散熱器20與發(fā)熱元件30之間，藉由熱介面材料10的流動性填補散熱器20與發(fā)熱元件30間的間隙。但由于熱介面材料10的粘滯性，使得熱介面材料10與散熱器20及發(fā)熱元件30間依舊存在個別間隙51，由空氣所造成的高熱阻仍然會影響散熱器20與發(fā)熱元件30間的傳熱效果。
綜上，提供一種能在散熱器與發(fā)熱元件間充分填隙減少熱阻且導(dǎo)熱優(yōu)良的熱介面材料實為必要。

發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中熱介面材料不能在散熱器與發(fā)熱元件間充分填隙，導(dǎo)致導(dǎo)熱性能不佳的問題，本發(fā)明的主要目的是提供一種能在散熱器與發(fā)熱元件間完全填隙且導(dǎo)熱優(yōu)良的熱介面材料。
為實現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種熱介面材料，包括填隙流體以及分布于填隙流體的可與空氣反應(yīng)的金屬微粒；該金屬微粒為納米級微粒。
其中，所述填隙流體包括油類、脂類或膠類，如礦物油、硅油、動物性油脂、植物性油脂、硅膠系列、環(huán)氧樹脂系列等等；所述可與空氣反應(yīng)的金屬微粒為化學(xué)性質(zhì)較活潑的微粒，包括鋁、鎂、鐵等微粒中的一種或幾種。
與現(xiàn)有的熱介面材料相比，本發(fā)明提供的熱介面材料具有以下優(yōu)點其一，由于所添加的金屬微?；瘜W(xué)性質(zhì)活潑，可與空氣中約占80％的氮氣和20％的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成金屬氮化物及金屬氧化物，所以熱介面材料與散熱器及發(fā)熱元件間個別間隙中的空氣能因化學(xué)反應(yīng)而被減少，進而減少間隙中空氣造成的熱阻，甚至可以將所述間隙完全消除，消除空氣造成的熱阻；其二，所述微粒粒徑為納米級，比表面極大，反應(yīng)速率高，可有效消除間隙中的空氣，提升熱介面材料導(dǎo)熱性能；其三，化學(xué)反應(yīng)所生成的金屬氮化物或金屬氧化物具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性質(zhì)，添加于填隙流體中能有效提升熱介面材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)，提升熱介面材料導(dǎo)熱性能。

圖1是現(xiàn)有的散熱器的使用狀態(tài)示意圖。
圖2是現(xiàn)有的熱介面材料的使用狀態(tài)示意圖。
圖3是本發(fā)明熱介面材料發(fā)生反應(yīng)前的使用狀態(tài)示意圖。
圖4是本發(fā)明熱介面材料發(fā)生反應(yīng)后的使用狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
本發(fā)明提供一種熱介面材料，如圖3所示，該熱介面材料10包括填隙流體11及分布于其中可與空氣反應(yīng)的金屬微粒12。該金屬微粒12為納米級微粒，粒徑為1～100納米，包括鋁(Aluminum)、鎂(Magnesium)、鐵(Iron)等微粒中的一種或幾種。
所述填隙流體11包括油類、脂類及膠類，該油類包括礦物油、硅油、石油系列的油膏及凡士林；該脂類包括動物性油脂及植物性油脂；該膠類包括硅膠(Silicone Glue)系列、聚乙烯乙二醇(Polyethylene Glycol)、環(huán)氧樹脂(Epoxy Resin)系列、缺氧膠系列及壓克力膠(Acrylic)系列等等。
本發(fā)明提供的熱介面材料還進一步包括金屬化合物微粒13。
所述金屬化合物微粒13包括氧化鋁(Aluminum Oxide)、氧化鎂(Magnesium Oxide)、氧化鐵(Iron Oxide)、氮化鋁(Aluminum Nitride)、氮化鎂(Magnesium Nitride)及氮化鐵(Iron Nitride)等微粒中的一種或幾種。
將所述熱介面材料10設(shè)置于散熱器20及發(fā)熱元件30(如中央處理器等熱源)的接觸介面之間，可藉由熱介面材料10的流動性填補如圖1中所示散熱器20與發(fā)熱元件30間的間隙50。由于熱介面材料10中所填充金屬微粒12的粒徑極小，其比表面積大，且化學(xué)性質(zhì)較活潑，即使本發(fā)明的熱介面材料10未能充分填充散熱器20與發(fā)熱元件30間的間隙50，導(dǎo)致如圖3所示的熱介面材料10與散熱器20及發(fā)熱元件30間存在間隙51，亦可通過可與空氣反應(yīng)的金屬微粒12與間隙51中的空氣反應(yīng)，以減小甚至消除間隙51，形成如圖4所示的使用狀態(tài)。因此所述熱介面材料10于散熱器20及發(fā)熱元件30的接觸介面之間充分接觸，能提供散熱器20及發(fā)熱元件30介面之間的優(yōu)良熱接觸；而可與空氣反應(yīng)的金屬微粒12與間隙51中的空氣反應(yīng)所生成的金屬氮化物或金屬氧化物等金屬化合物微粒13具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性質(zhì)，添加于填隙流體中能有效提升熱介面材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)。
可以理解的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思做出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種熱介面材料，其包括一填隙流體，及分布于其中的可與空氣反應(yīng)的金屬微粒。
2.如權(quán)利要求1所述的熱介面材料，其特征在于，所述的金屬微粒選自鋁、鎂及鐵中的一種或幾種。
3.如權(quán)利要求2所述的熱介面材料，其特征在于，所述的熱介面材料進一步含有上述金屬的氧化物，該金屬氧化物系上述金屬微粒與空氣反應(yīng)生成。
4.如權(quán)利要求2所述的熱介面材料，其特征在于，所述的熱介面材料進一步含有上述金屬的氮化物，該金屬氮化物系上述金屬微粒與空氣反應(yīng)生成。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的熱介面材料，其特征在于，所述的金屬微粒的粒徑范圍為1～100納米。
6.如權(quán)利要求1所述的熱介面材料，其特征在于，所述的填隙流體選自油類、脂類或膠類。
7.如權(quán)利要求6所述的熱介面材料，其特征在于，所述的油類選自礦物油、硅油、石油系列的油膏或凡士林。
8.如權(quán)利要求6所述的熱介面材料，其特征在于，所述的脂類選自動物性油脂或植物性油脂。
9.如權(quán)利要求6所述的熱介面材料，其特征在于，所述的膠類選自硅膠系列、聚乙烯乙二醇、環(huán)氧樹脂系列、缺氧膠系列或壓克力膠系列。
全文摘要
一種熱介面材料，包括填隙流體及分散于其中的可與空氣反應(yīng)的金屬微粒。所述可與空氣反應(yīng)的金屬微粒為納米級顆粒。本發(fā)明的熱介面材料中，通過金屬微粒與熱源及散熱組件接觸介面間隙中的空氣反應(yīng)，減小甚至消除間隙以降低熱阻提升導(dǎo)熱性能，且具有高導(dǎo)熱性質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物還可以進一步提升熱介面材料的導(dǎo)熱性能。
文檔編號C09K5/18GK1715361SQ20041002798
公開日2006年1月4日 申請日期2004年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月2日
發(fā)明者簡揚昌, 黃元亨 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司