CN101930952A

CN101930952A - 柔顺的多层导热界面组件和包含该组件的存储器模块

Info

Publication number: CN101930952A
Application number: CN 201010206279
Authority: CN
Inventors: 理查德·F·希尔; 罗伯特·迈克尔·斯迈思
Original assignee: Tianjin Laird Technologies Co Ltd
Current assignee: Tianjin Laird Technologies Co Ltd; Laird Technologies Inc
Priority date: 2009-06-17
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2010-12-29
Anticipated expiration: 2030-06-17
Also published as: KR101538944B1; TWI489597B; TW201110282A; CN101930952B; KR101385576B1; KR20130081270A; JP2011000884A; KR20100135664A

Abstract

一种导热界面组件可适于消散来自存储器模块或其它装置的部件的热。热界面材料可布置在柔性导热片材的一侧上或沿该一侧布置。导热片材可结合到热界面材料的第一层和第二层、封装在它们之内或夹设在它们之间。导热片材可以是柔性穿孔石墨片材。热界面材料可以是导热聚合物。石墨片材中的穿孔能够形成有助于将所述层机械地结合到石墨片材和/或可帮助在所述层之间提供热传导的聚合物对聚合物的结合。导热界面组件可包括具有第一侧和第二侧和穿孔的柔性散热材料。散热材料可夹设在热界面材料的第一层和第二层之间。热界面材料的一部分可布置在所述穿孔内。导热界面组件可相对于所述部件定位，以提供从所述部件到热界面材料的第一层的导热热路径。

Description

柔顺的多层导热界面组件和包含该组件的存储器模块

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年6月17日提交的美国专利申请12/486,456和2009年6月17日提交的美国专利申请12/486,472的权益和优先权。上述申请的全部公开内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开大体涉及用于形成从发热部件到散热部件或散热器的导热热路径的柔顺的多层热界面材料和组件，并涉及包含该多层热界面材料和组件的存储器模块。

背景技术

该部分提供与本公开相关的背景信息，这些背景信息不必为现有技术。

诸如半导体、晶体管等之类的电子元件通常具有预设温度，电子元件在该预设温度下最佳地操作。理想地，预设温度接近环境空气的温度。但是，电子元件的操作产生热，该热如果不去除则将使电子元件在比其正常或期望操作温度高得多的温度下操作。该过高温度可能不利地影响电子元件的操作特性、寿命和/或可靠性以及相关装置的操作。

为了避免或至少降低因发热的不利操作特性，应例如通过将热从操作的电子元件传导到散热器而去除热。然后可通过传统的对流和/或辐射技术来冷却散热器。在传导期间，热可通过电子元件与散热器之间的直接面接触和/或通过使电子元件和散热器表面借助中间介质或热界面材料接触而从操作的电子元件传到散热器。热界面材料可用于填充热传递表面之间的间隙，从而与用空气(其为较差的热导体)填充间隙相比，提高热传递效率。在一些设备中，还可在电子元件与散热器之间放置电绝缘体，在许多情况下电绝缘体自身是热界面材料。

发明内容

该部分提供本公开的总体概述，但不全面公开其整个范围或其所有特征。

根据本公开的各个方面，示例性实施方式公开一种导热界面组件。在示例性实施方式中，柔性导热片材被封装在热界面材料的第一层和第二层内、插设在该第一层和第二层中或夹设在该第一层和第二层之间。所述柔性导热片材可包括柔性穿孔的石墨片材。所述热界面材料可包括导热聚合物。石墨片材中的穿孔可能够形成聚合物对聚合物的结合，该聚合物对聚合物的结合可有助于将所述第一层和第二层机械地结合到所述石墨片材，并且/或者可帮助在所述第一层和第二层之间提供热传导。

在示例性实施方式中，一种导热界面组件大体包括穿孔的导热片材。该穿孔的导热片材具有第一侧和第二侧以及穿过所述穿孔的导热片材从所述第一侧延伸到所述第二侧的一个或更多个穿孔。所述穿孔的导热片材夹设在热界面材料的第一层和第二层之间。

在另一个示例性实施方式中，一种导热界面组件大体包括封装在软的热界面材料内的柔性石墨片材，使得所述柔性石墨片材夹设在所述软的热界面材料的第一层和第二层之间。

另外的方面提供涉及导热界面组件的方法，诸如使用和/或制造导热界面组件的方法。在示例性实施方式中，一种方法大体包括在穿孔的石墨片材上施加热界面材料。通过该示例性方法，将所述穿孔的石墨片材封装在热界面材料的第一层和第二层内并夹设在该第一层和第二层之间。另外，通过所述石墨片材中的所述一个或更多个穿孔内的热界面材料形成结合，其中该结合提供从所述第一层通过所述一个或更多个穿孔内的所述热界面材料到所述第二层的导热热路径。

另一个示例性实施方式提供一种涉及从电路板的一个或更多个发热部件热消散的方法。在该实施例中，一种方法大体包括定位导热界面组件(该导热界面组件包括柔性石墨片材，该柔性石墨片材封装在热界面材料的第一层和第二层内并夹设在该第一层和第二层之间)，使得限定从所述一个或更多个发热部件通过所述第一层、柔性石墨片材和所述第二层的导热热路径。

另外的实施方式包括一种导热界面组件，该导热界面组件适用于消散或传递来自电路板的一个或更多个发热部件的热。在一个示例性实施方式中，一种导热界面组件大体包括柔性石墨片材，该柔性石墨片材具有在其间限定厚度的第一侧和第二侧。至少一层软的柔顺热界面材料沿所述柔性石墨片材的至少所述第一侧布置。所述软的柔顺热界面材料的至少一层可包括填隙料，该填隙料的层厚比所述柔性石墨片材的厚度大。

根据本公开的其它方面，示例性实施方式公开一种导热界面组件，该导热界面组件适用于消散来自存储器模块的一个或更多个部件的热。该导热界面组件可大体包括柔性散热材料，该柔性散热材料具有第一侧和第二侧以及通过所述散热材料从所述第一侧向所述第二侧延伸的一个或更多个穿孔。所述柔性散热材料可夹设在软的热界面材料的第一层和第二层之间。所述软的热界面材料的一部分可布置在所述一个或更多个穿孔内。所述导热界面组件可相对于存储器模块的所述一个或更多个部件定位，以提供从所述一个或更多个部件到所述软的热界面材料的第一层的导热热路径。

其它方面涉及可包括导热界面组件的存储器模块和其它电子装置。在一个示例性实施方式中，一种存储器模块大体包括：印刷电路板基板，该印刷电路板基板具有第一侧和第二侧以及位于该第一侧和第二侧中的至少一侧的一个或更多个电子元件。至少一个导热界面组件包括位于所述软的热界面材料的第一层和第二层之间的柔性散热材料。所述至少一个导热界面组件相对于所述印刷电路板基板的所述第一侧和第二侧中的至少一侧布置，使得从位于所述第一侧和第二侧中至少一侧的一个或更多个电子元件到所述软的热界面材料的第一层形成导热热路径。

在另一个示例性实施方式中，一种存储器模块包括印刷电路板基板，该印刷电路板基板具有第一侧和第二侧以及位于该第一侧和第二侧中的至少一侧的一个或更多个电子元件。至少一个导热界面组件包括：柔性散热材料，该柔性散热材料具有第一侧和第二侧；以及沿所述柔性散热材料的至少所述第一侧的至少一层软的柔顺热界面材料。所述至少一个导热界面组件可相对于所述印刷电路板基板的所述第一侧和第二侧中的至少一侧布置，使得从位于所述第一侧和第二侧中至少一侧的一个或更多个电子元件到所述软的柔顺热界面材料的至少一层形成导热热路径。

另外的方面提供涉及导热界面组件的方法，例如使用和/或制造导热界面组件的方法与消散来自存储器模块的热的方法。在一个示例性实施方式中，一种方法大体包括定位导热界面组件，该导热界面组件包括柔性散热材料，该柔性散热材料封装在软的热界面材料的第一层和第二层内并夹设在该第一层和第二层之间，从而通过所述软的热界面材料的第一层、所述柔性散热材料和所述软的热界面材料的第二层从所述存储器模块的一个或更多个部件限定导热热路径。

从以下所提供的详细说明将清楚本公开的其它方面和特征。另外，本公开的任一或多个方面可独立实施或与本公开的任一或多个其它方面结合实施。应理解，当说明本公开的示例性实施方式时，详细说明和具体实施例仅旨在示意目的而不是要限制本公开的范围。

附图说明

这里描述的附图仅用于图示所选实施方式的目的，而不是示意所有可行的实施，因此不旨在限制本公开的范围。

图1是根据示例性实施方式的导热界面组件的剖视图，在该导热界面组件中，柔性石墨片材被封装在热界面材料的第一层和第二层内或者夹设在该第一层和第二层之间；

图2是根据示例性实施方式的导热界面组件的另一个示例性实施方式的分解组装图，在该导热界面组件中，穿孔的石墨片材被封装在导热聚合物的第一层和第二层内或者夹设在该第一层和第二层之间；

图3是具有一个或更多个电子元件的电路板和根据示例性实施方式的导热界面组件的剖视图，在该导热界面组件中，柔性石墨片材被封装在包括填料的导热聚合物的第一层和第二层内或者夹设在该第一层和第二层之间；

图4是示出从电路板上的一个或更多个电子元件穿过根据示例性实施方式的导热界面组件的导热路径的剖视图；

图5是具有一个或更多个电子元件的电路板和根据示例性实施方式的导热界面组件的剖视图，在该导热界面组件中，柔性石墨片材包括仅沿一侧的导热聚合物层；以及

图6是示出根据示例性实施方式的对于三个不同测试样品以英寸计的偏差相对于每平方英寸的磅的压力的线状图，该三个不同测试样品包热界面填隙料、封装在热界面填隙料内的柔性石墨片材以及封装在热填隙料内的穿孔石墨片材。

在所有几个附图中，对应的附图标记代表对应的部件。

具体实施方式

下面的说明实质上仅是例示性的，并且决不旨在限制本公开、应用或使用。

热界面材料被使用在发热部件与散热器之间，以在它们之间形成导热路径。然而，根据发明人对此的认识，热界面材料提供大体包含在发热部件与散热器之间的导热路径，这导致使热被局限于电子元件周围的较窄导热路径。也就是说，由电子元件产生的热的相当一部分经由最小阻抗的路径通过直接位于电子元件与散热器之间的热界面材料传导。这导致穿过热界面材料和散热器的散热受限。

因为发明人对此认识到热界面材料提供受限的导热路径，因此，发明人在本文中公开导热界面组件的各种示例性实施方式，该导热界面组件包括柔性散热材料(例如，可被穿孔的柔性石墨片材等)和一层或多层软的热界面材料(例如，布置在柔性石墨片材的至少一侧或相对两侧上的热界面材料等)。柔性散热材料可大体是指并包括柔性等于或大于厚20密耳的压印铝片材和/或柔性等于或大于厚15密耳的压印铜的片材等的各种材料。

在柔性散热材料中，热侧向散发(例如，沿图2中所示的X和Y方向侧向散发等)，从而使热可从柔性放热材料传递(例如，通过沿Z方向向热界面材料传导和/或向空气或其它周围环境的对流等)的表面积更大。由于热的侧向散发而得到的较大表面积可提高并改善与柔性散热材料和整个导热界面组件相关的热传递效率。基于具体的实施方式，诸如在其中柔性散热材料被夹设在热界面材料层之间、结合到该热界面材料层或封装在该热界面材料层内的示例性实施方式中，热可经由沿Z方向的传导从柔性散热材料传递到热界面材料的外层。或者，例如，在诸如其中散热材料仅在一侧上包括热界面材料从而散热材料的另一侧暴露于空气或其它周围环境的示例性实施方式中，热可经由对流从柔性散热材料传递到空气或其它周围环境。

在其中热界面材料仅位于散热材料的一侧上或仅沿散热材料的一侧的实施方式中，热界面材料的厚度可大于柔性散热材料的厚度。作为选择，热界面材料的厚度可以大约等于或小于其它实施方式中的柔性散热材料的厚度。在其中柔性散热材料被夹设在热界面材料层之间、结合到该热界面材料层或封装在该热界面材料层内的实施方式中，沿柔性散热材料的一侧的热界面材料层可以比沿柔性散热材料的另一侧或相对侧的热界面材料层厚、薄或大约相等。例如，一些实施方式包括具有热界面材料的内层和外层的柔性散热材料，其中，内层(其趋于接触一个或更多个电子元件)比外层厚。

本文公开的导热界面组件包括一个或更多个软的热界面材料的外层，该热界面材料外侧较柔顺、柔软和/或较薄，例如，用于较好地顺应相配的表面。由于热阻抗取决于或至少部分取决于其间的有效表面积接触度，因此这可帮助降低热阻抗。由于散热器和/或发热部件的表面通常不十分平坦和或光滑，使得空气间隙或间隔(空气为较差的热导体)趋于出现在非规则的相配表面之间(例如，不平坦或不连续的非均匀表面、非平坦平面、曲面、非均匀表面、不具有对称性、均匀的形状或匀称布置的表面等)，所以顺应相配的表面的能力很重要。因此，去除空气间隔还可帮助降低导热路径的热阻抗并提高路径的导热率，由此增强热沿路径的传导。

在各种示例性实施方式中，如本文所公开的导热界面组件可结合印刷电路板、功率放大器、中央处理单元、图形处理单元、存储器模块或其它发热部件使用。例如，导热界面组件可被定位、夹设或安装在散热器与发热部件之间(例如印刷电路板组件、功率放大器、中央处理单元、图形处理单元、存储器模块或其它发热部件等)，使得导热界面组件与发热部件的表面接触或抵靠，由此限定从发热部件到导热界面组件然后到散热器的导热热路径。

如本文所公开的那样，各种实施方式包括封装在导热聚合物层内、嵌设在该导热聚合物层内或者夹设在该导热聚合物层之间的穿孔石墨片材。石墨片材中的穿孔能够通过其形成聚合物对聚合物的结合。该结合帮助保持将材料的机械地夹设或层叠在一起，以及提供沿Z方向的热传递。穿孔的石墨片材(仍旧为连续单元)还提供良好的X-Y热传递或侧向散热，这又增加了热可从其从穿孔的石墨片材传递的表面积。基于具体的实施方式，例如，在其中穿孔的石墨片材被夹设在热界面材料层之间、结合到该热界面材料层或封装在该热界面材料层内的示例性实施方式中，热可经由沿Z方向的传导从穿孔的石墨片材传递到热界面材料的外层。或者，例如，在诸如其中穿孔的石墨片材仅包括热界面材料内层使得穿孔的石墨片材的外表面暴露于空气或其它周围环境的示例性实施方式中，热可经由对流从穿孔的石墨片材传递到空气或其它周围环境。

石墨片材中的穿孔还可改善或提高石墨片材的柔性。有利的是，与单独的导热聚合物相比，可提供其中穿孔的石墨片材被夹设在导热聚合物层之间的各种示例性实施方式，以改善沿三个平面的热传递(例如，X-Y平面、Y-Z平面和X-Z平面等)。另外，由于导热聚合物可填充与发热部件距板的不同高度相关的间隙，因此，导热聚合物还可允许导热界面组件和发热部件之间的良好顺应和接触。另外，或者作为选择，包括夹设在导热聚合物层之间的穿孔的石墨片材的导热界面组件还可允许层的改善或良好的机械完整性。

在各种实施方式中，导热界面组件可通过在石墨片材中冲切或冲孔而形成。可向穿孔的石墨片材的单一侧施加聚合物，然后其上具有聚合物的石墨片材可行进穿过一对辊子或辊。允许聚合物固化。在其中导热界面组件包括热界面材料的上层和下层的实施方式中，可向穿孔的石墨片材的另一侧施加聚合物。第二侧上具有聚合物(第一侧上具有固化的聚合物)的石墨片材可再次行进穿过一对辊子或辊。然后也允许第二侧上的聚合物固化。作为另一个实施例，可向石墨片材的两侧施加聚合物，使得两侧上具有聚合物的石墨片材行进穿过一对辊子或辊。在辊压过程之后，然后允许两侧上的聚合物固化。在各种实施方式中，可在聚合物上布置例如Mylar保护衬垫，以保护辊子或辊不受聚合物的影响。在聚合物固化之后，释放并去除Mylar保护衬垫。

各种实施方式包括厚度大约为0.005英寸(5密耳)、0.01英寸(10密耳)、0.02英寸(20密耳)等的石墨片材，其中，石墨片材被封装在厚度大约为0.02英寸(20密耳)、0.04英寸(40密耳)等的导热聚合物层内。在一个实施例中，导热界面组件具有厚度大约为0.01英寸(10密耳)的石墨片材，该石墨片材被封装在厚度均为大约0.02英寸(20密耳)的热界面材料的第一层和第二层内、夹设在该第一层和第二层之间或者结合到该第一层和第二层。各种实施方式包括厚度大约为5密耳、或厚度大约为10密耳、或厚度大于5密耳但小于10密耳、或者厚度小于5密耳、或者厚度大于10密耳的热界面材料的上层和/或下层。

在包括热界面材料的上层和下层的实施方式中，各层的厚度均可与另一层的厚度相同或不同。在各种实施方式中，导热界面组件可具有达至大约1/4英寸、1/2英寸的总厚度、介于1/4英寸至1/2英寸之间的厚度等。其它实施方式可包括不同的石墨片材厚度、不同的热界面材料层厚度和/或具有小于1/4英寸小或大于1/2英寸的总厚度的导热界面组件。

仅作为举例，一些实施方式包括针对各种范围的不同类型的存储器装置或模块(例如随机存取存储器(RAM)模块或装置、双倍数据率(DDR)存储器模块或装置(例如，DDR1、DDR2、DDR3、DDR4、DDR5等)、闪存双列直插存储器模块(FMDIMM)的存储器模块或装置、同步动态随机存取存储器(SDRAM)的存储器模块或装置等)使用的导热界面组件。作为背景举例来说，DDR表示双倍数据率，其可使用在SDRAM(同步动态随机存取存储器)中，SDRAM是一种计算机中使用的存储集成电路。在各种实施方式中，DDR存储器模块可包括线性布置在PCB基板两侧的多个芯片。导热界面组件可沿组装板的一侧或两侧布置，以散热并且还将热传送到散热器，由此帮助保持较低的最高操作温度。导热界面组件可包括柔性散热材料(例如，石墨、铝、铜、它们的可穿孔的柔性片材、本文公开的其它材料等)。柔性散热材料可被封装在软的柔顺热界面材料(例如，导热聚合物、填隙料、本文公开的其它材料等)的第一层和第二层内、嵌设到该第一层和第二层内、结合到该第一层和第二层和/或夹持在该第一层和第二层之间。或者，例如，导热界面组件可包括柔性散热材料，仅沿该柔性散热材料的一侧或仅在该柔性散热材料的一侧上具有软的、柔顺的热界面材料。在一些实施方式中，柔性石墨片材沿该片材的一侧或两侧具有较软的柔顺热界面材料(例如，填隙料、导热聚合物、诸如下文中公开的其它合适的热界面材料等)。在一些实施方式中，穿孔的石墨片材被夹设在软的柔顺热界面材料(例如，填隙料、导热聚合物、诸如下文中公开的其它合适的热界面材料等)的两层之间。该软的柔顺热界面材料的两层的厚度相等或不同。

在示例性操作中，来自存储器模块的芯片的热可被传递到位于存储器模块与柔性石墨片材之间的软的柔顺热界面材料的内层。热可从热界面材料的内层传递到柔性石墨，该柔性石墨又侧向散热(例如在X-Y平面中(图2)等)。侧向散热增加了热可从石墨片材传递的表面积，因此提高热传递效率。热可从石墨片材的增大表面积传递到热界面材料的外层，并通过该外层传递到周围环境。为了易于应用包括夹设在两层热界面材料之间的石墨的导热组件或结构，热结构的一侧可以(但不是必须)自然地发粘或包括粘附层以附接到存储器模块。在一些实施方式中，另一侧可例如由箔层保护。有利的是，与包括钢或铝散热器和附接芯片的一些现有热管理方案相比，一些实施方式因此可允许提供用于存储器模块的热管理和热消散的较低成本方法。

根据本公开的各种方面，导热界面组件的各种示例性实施方式改善从一个或更多个发热电子元件的热消散。来自发热部件的热通常必须离开所述部件传递或消散，以避免损害发热部件，例如功率放大器。在下列示例性实施方式中(例如图1至4中所示的示例性实施方式等)，各种导热界面组件可包括其上布置有软的柔顺热界面材料的第一层和第二层的柔性石墨片材，其中，柔性石墨片材提供散热特征(例如，在X-Y平面(图2)中的侧向散热等)，使得热可从柔性石墨片材传递的表面积增大，由此提高热传递效率。仅为了示意的目的而不是为了限制而提供下列非限定实施例。例如，图1至4中所示的实施方式包括位于柔性石墨片材的相对两侧上的软的柔顺热界面材料的第一层和第二层。但是其它的实施方式(例如图5中所示)可包括仅沿柔性石墨片材或其它散热材料一侧的软的柔顺热界面材料。除了改善热性能之外，本文所公开的一些示例性实施方式还包括位于柔性导热界面组件的一侧或多侧的粘性层和/或保护金属箔层。其它方面涉及包括导热界面组件的电子装置/元件、使用导热界面组件的方法和制造导热界面组件的方法。

现在参照图1，示出体现本公开的一个或更多个方面的导热界面组件100的示例性实施方式。如图1中所示，所示的导热界面组件100大体包括较柔顺的石墨片材110，该石墨片材110具有第一侧112和第二侧114，在该第一侧和第二侧上布置较软的热界面材料104(例如，填隙料、导热聚合物、其中具有填料的导热聚合物、诸如下文中公开的其它合适热界面材料等)。热界面材料104可布置成在柔性石墨片材110的相应的第一侧112和第二侧114上形成第二层122和第二层124。然而，可选实施方式可仅在柔性石墨片材110的一侧112或114上(而不是两侧，例如图5中的组件500等)包括热界面材料104。当在本文中使用时，术语“片材”在其含义中包括呈柔性网、条、纸、带、箔、薄膜、垫等形式的石墨(或其它材料)。术语“片材”在其含义中包括任意长度和宽度的基本平坦的材料或原料。

在各种实施方式中，层122、124由相同的热界面材料104形成。然而，可选实施方式可包括沿柔性石墨片材110的第一侧112与沿柔性石墨片材110的第二侧114的热界面材料不同的热界面材料。也就是说，在一些实施方式中，第二层122和第二层124可由不同的热界面材料(例如，不同的导热聚合物、不同类型的热界面材料等)形成，或者在其它实施方式中，它们可由相同的热界面材料形成。在任一情况下，各种材料可用于热界面材料，包括下文所公开的材料。例如，填隙料可以是沿柔性石墨片材110的第一侧112和第二侧114的两侧布置的热界面材料。作为另一个实施例，填隙料可以是仅沿柔性石墨片材110的一侧112或114布置的热界面材料，并且热相变材料可以是沿柔性石墨片材110的另一侧112或114布置的热界面材料。

另外，层122、124可具有大约相同的厚度，或者它们可具有不同的厚度。例如，一些实施方式可包括比外层124厚的内层122，反之亦然。

继续参照图1，第二层124具有外层126，热可从该外层126传递，例如通过向散热器(或其它结构)传导和/或向空气(或其它周围环境)对流而传递。软的热界面材料的第一或内层122构造成在柔性石墨片材110与趋于和软的热界面材料104的第一层122接触的一个或更多个电子元件(图1中未示出)之间提供导热路径。本文所公开的一些示例性实施方式还可包括位于导热界面组件上(例如在第一层122的底面和/或在第二层124的最外表面126上)的粘性层和/或保护金属箔层。可选实施方式包括仅粘性层和/或保护金属箔层中的一个，或者不包括粘性层和/或保护金属箔层。

在本文所公开的各种实施方式中，热界面材料104的第一层122构造成在电子元件与柔性石墨片材110之间提供导热路径。如本文所公开的那样，热界面材料104可使用各种材料。

柔性石墨片材110被封装在形成第二层122和第二层124的较软的柔顺热界面材料104内，结合到该较软的柔顺热界面材料104或者夹设在该较软的柔顺热界面材料104之间。在一些实施方式中，柔性石墨片材110沿图1中所示的Z向或竖直方向可具有每米开尔文大约5瓦特(W/mk)的传导性。在操作时，从热界面材料104的第一层122传导到石墨片材110的热将在石墨片材内(例如，沿左右方向上和沿进出图1中的页面的方向等)大体穿过片材110的截面116侧向散发。热还将沿Z向从石墨片材110传导到热界面材料104的第二层124。该侧向散热将增加热可从柔性石墨片材110传递的表面积，因此提高热传递效率。热可由热源(例如，与热界面材料104的第一层122接触的一个或更多个电子元件)形成。

在本文所公开的任何一个或更多个实施方式中，柔性石墨片材(例如，110、210、310、410等)可包括由嵌插(intercalated)和剥落(exfoliated)石墨薄片形成的膨胀石墨(exfoliated graphite)的压缩颗粒，例如商业上从俄亥俄州的雷克伍德的Advanced Energy Technologies公司获得的eGrafTM。在本文所公开的任何一个或更多个实施方式中，柔性石墨片材(例如，110、210、310、410等)可由美国专利6,482,520、美国专利6,503,626、美国专利6,841,250、美国专利7,138,029、美国专利7,150,914、美国专利7,160,619、美国专利7,276,273、美国专利7,303,820、美国专利申请公报2007/0042188、美国专利申请公报2007/0077434、美国专利7,292,441、美国专利7,306,847和/或美国专利3,404,061中的一项或多项专利中所公开的一种或更多种材料(例如，石墨、柔性石墨片材、膨胀石墨等)制成。

在片材由嵌插和剥落石墨形成的实施方式中，石墨可被加工成厚度在大约0.005英寸至大约0.020英寸的范围内的片材。例如，一些实施方式包括厚度为0.005英寸或0.020英寸或者厚度大于0.005英寸但小于0.020英寸的片材。其它实施方式可包括厚度小于0.005英寸或大于0.020英寸的片材。另外，除了石墨外或者作为选择，可使用其它材料与厚度的片材。例如，一些实施方式可包括较薄的铜和/或铝材料的片材，这些材料可具有与石墨片材相当的柔性。

现在参照图2，示出体现本公开的一个或更多个方面的导热界面组件200的另一个示例性实施方式。导热界面组件200包括封装在热界面材料204的两层222、224内、结合到该两层或者夹设在该两层之间的穿孔石墨片材210。在图2中，平面“P”由正交的X轴线和Y轴线限定，并且与Z轴线垂直，该Z轴线与X轴线和Y轴线正交。

在该示例性实施方式中，柔性石墨片材210可提供相对于封装穿孔的石墨片材210的热界面材料204具有较高导热率(或较低热阻抗)的截面。在其它实施方式中，柔性石墨片材210相对于热界面材料204可具有较低导热率(或较高热阻抗)。

片材210可通过由嵌插和剥落石墨薄片形成的膨胀石墨的压缩颗粒形成，例如商业上从俄亥俄州的雷克伍德的Advanced EnergyTechnologies公司获得的eGrafTM。片材210可由美国专利6,482,520、美国专利6,503,626、美国专利6,841,250、美国专利7,138,029、美国专利7,150,914、美国专利7,160,619、美国专利7,276,273、美国专利7,303,820、美国专利申请公报2007/0042188、美国专利申请公报2007/0077434、美国专利7,292,441、美国专利7,306,847和/或美国专利3,404,061中的一项或多项专利中所公开的一种或更多种材料(例如，石墨、柔性石墨片材、膨胀石墨等)制成。然而，在可选实施方式中，片材可由铜和/或铝材料的较薄穿孔片材制成，该铜和/或铝材料可具有与穿孔石墨片材相当的柔性。

继续参照图2，柔性石墨片材210具有第一侧212和第二侧214，在该第一侧和第二侧上布置较软的柔顺热界面材料204。热界面材料204布置成在柔性石墨片材210的相应的第一侧212和第二侧214上形成第一层222和第二层224。热界面材料204的第一层222和第二层224可被施加到穿孔的石墨片材210，从而穿孔的石墨片材210被夹设在热界面材料204的第一层222和第二层224之间、结合到该第一层222和第二层224或者封装在该第一层222和第二层224内。举例来说，可向石墨片材的一侧或两侧施加聚合物或其它热界面材料，并且其上具有聚合物的石墨片材可行进穿过一对辊子或辊。然后可允许聚合物固化。如果聚合物仅被施加到一侧，则聚合物可被施加至第二侧。而且，在第二侧上具有聚合物(在第一侧上具有固化的聚合物)的石墨片材可再次行进穿过一对辊子或辊。然后可允许第二侧上的聚合物固化。作为另一个实施例，可向石墨片材的两侧施加聚合物，使得两侧上具有聚合物的石墨片材行进穿过一对辊子或辊。在辊压过程之后，然后可允许两侧上的聚合物固化。在各种实施方式中，可在聚合物上布置例如Mylar保护衬垫，以保护辊子或辊免受聚合物的影响。在聚合物固化之后，释放和去除Mylar保护衬垫。

在各种实施方式中，层222、224由相同的热界面材料204形成。然而，可选实施方式可包括沿柔性石墨片材210的第一侧212与沿柔性石墨片材210的第二侧214的热界面材料不同的热界面材料。也就是说，在一些实施方式中，第一层222和第二层224可由不同的热界面材料形成(例如，不同的导热聚合物、不同类型的热界面材料等)。或者在其它实施方式中，它们可由相同的热界面材料形成。在任一情况下，各种材料可用于热界面材料，包括下文所公开的材料。例如，填隙料可以是沿柔性石墨片材210的第一侧212和第二侧214的两侧布置的热界面材料。作为另一个实施例，填隙料可以是仅沿柔性石墨片材210的一侧212或214布置的热界面材料，并且热相变材料可以是沿柔性石墨片材210的另一侧212或214布置的热界面材料。

另外，层222、224可具有大约相同的厚度，或者它们可具有不同的厚度。例如，一些实施方式可包括比外层224厚的内层222，反之亦然。

在各种实施方式中，热界面材料204大体为导热聚合物并且/或者例如由以下(例如表1和2中)所公开的材各种料形成。

在图2中，柔性石墨片材210包括以行列排列的所有尺寸均相同的圆形穿孔或孔218。可选实施方式可包括呈不同构造(例如，不同尺寸、形状、布置等)的穿孔。例如，其它实施方式可包括非圆形穿孔和/或不同尺寸的穿孔。另外，穿孔218可以例如基于具体应用或最终用途(例如，沿Z向或竖直方向穿过孔的期望导热率、结合强度等)而具有各种尺寸。举例来说，穿孔218可包括在石墨片材中冲孔或冲切的0.08英寸直径的孔，使得穿孔或孔构成石墨片材的表面积的大约10％。其它实施方式可包括较大或较小和/或由其它方法形成的不同的孔。

优选的是，穿孔218构造成允许热界面材料204(例如，在一些实施方式中的导热聚合物等)流过穿孔218，例如，以在热界面材料204的两层222、224之间形成机械结合、交接和/或接触。例如，在热界面材料204包括聚合物的实施方式中，可经由或通过穿孔218形成聚合物对聚合物的结合。聚合物对聚合物的结合可通过导热聚合物沿Z轴方向提供热传递，以使热离开热源(例如图3中的电子元件302等)传导，导热材料204的第一层222趋于接触所述热源。由于穿孔的石墨片材210仍保持为基本连续的单元，而与穿孔218无关，因此穿孔的石墨片材210还可沿图2中所示的X和Y方向提供较好的热传递和侧向散热。侧向散热增大了热可从穿孔的石墨片材210传递的表面积，这可提高并改善热传递效率。

聚合物对聚合物的结合还可帮助将材料的叠层(片材210和层222、224)机械地保持在一起。穿孔218还可改善或提高石墨片材210的柔性，因此，与单独的导热聚合物相比，具有结合到导热聚合物的层222、224、夹设在层222、224之间或封装在层222、224内的穿孔石墨片材210的导热界面组件200的该实施方式可提供在三个平面上的改良热传递(例如，图2中所示的X-Y平面、Y-Z平面和X-Z平面等)。另外，或者作为选择，热界面组件200还可允许层的改善和良好的机械完整性。

在各种实施方式中，形成第一层222和第二层224的热界面材料204可自然地或固有地发粘，以便于应用或粘附到诸如一个或更多个电子元件的热源。作为选择，导热界面组件200还可包括布置在第一层222和/或第二层224上或附接到该第一层222和/或第二层224的粘合剂或其它结合装置。在其它实施方式中，第一层222和第二层224可不自然或固有地发粘，并且/或者导热界面组件200也可不包括任何粘合剂或其它结合装置。另外，在一些实施方式中，导热界面组件200还可包括布置在第二层224的外表面226上的金属箔层(例如图3中所示的342等)，用于接触安装在导热界面组件200上方的散热器(或其它结构)。

图3示出体现本公开的一个或更多个方面的导热界面组件300的另一个示例性实施方式。在该具体实施例中，组件300示出为与具有电子元件302的电路板306相关。举例来说，电路板306和电子元件302可与存储器装置(例如随机存取存储器(RAM)模块或装置、双倍数据率(DDR)存储器模块或装置(例如，DDR1、DDR2、DDR3、DDR4、DDR5等)、闪存双列直插存储器模块(FMDIMM)的存储器模块或装置、同步动态随机存取存储器(SDRAM)的存储器模块或装置等)或者其它电子装置相关联。

导热界面组件300包括导热材料的片材310，例如柔性石墨片材(例如图1中的片材110、图2中穿孔的片材210等)、柔性金属或金属片材(例如，由铝和/或铜材料形成的穿孔片材等)等。片材310封装在热界面材料304的两层322、324内或夹设在该两层322、324之间。在第二层324的上部上布置例如金属箔层342，以帮助保护第二层324。当组件300安装使用时，金属箔层342可接触散热器，或者金属箔层342可自身作为热对流器操作。在其它实施方式中，可从组件300去除金属箔层342，以允许形成第二层324的热界面材料与散热器304直接接触。

热界面材料304可包括如本文所公开的各种材料，例如表1或2中列举的导热聚合物和材料。然而，对于该具体所示的实施例，热界面材料304包括导热填料，例如金属颗粒、陶瓷颗粒、石墨、柔顺或顺应的纤维。在一些实施方式中，纤维可以分布在热界面材料中，使得填料彼此接触，这可增强热界面材料(例如沿Z轴方向)的导热能力。其它实施方式可包括无任何填料的热界面材料。

继续参照图3，导热界面组件300相对于电路板306定位，使得热界面材料304的第一层322被施加到电子元件302或与之接触。从而，由电子元件302产生的热被导向第一层322，然后导向片材310，再导向第二层324。在一些实施方式中，导热界面组件300还可包括粘合剂或其它结合装置，用于将该第一层322粘附或结合到电子元件302。或者，例如，热界面材料304可自然发粘，使得第一层322粘附到电子元件302，而无需单独的粘合剂。在另外的实施方式中，热界面材料304可以不自然或固有地发粘，并且/或者导热界面组件300还可不包括任何粘合剂或其它接合装置。

图4示出体现本公开的一个或更多个方面的导热界面组件400的示例性实施方式的剖视图。如图所示，导热界面组件400包括导热材料片材410，例如柔性石墨片材(例如，图1中的片材110、图2中的穿孔片材210等)、柔性金属或金属片材(例如，由铝和/或铜材料形成的穿孔片材等)、柔性等于或大于厚20密耳的压印铝片材和/或柔性等于或大于厚15密耳的压印铜片材的片材等。

片材410具有结合到热界面材料404的两层422、424、封装在该两层422、424内或夹设在两层422、424之间的第一侧412和第二侧414。在各种实施方式中，热界面材料404可优选为导热聚合物。作为选择，也可使用本文(例如表1和2中)所公开的各种其它材料。

在第二层424的外表面426上布置例如金属箔层442，以帮助保护该第二层424。粘性层440布置在热界面材料404的第一层422与电路板406上的电子元件402之间。可选实施方式不包括粘性层。在该可选实施方式中，热界面材料可自然发粘或固有地粘附，用于施加或粘附到存储器装置402。在另外的实施方式中，热界面材料可以不自然发粘或固有地发粘，和/或导热界面组件400也可不包括任何粘合剂或其它接合手段。

在图4中，导热界面组件400示出为大体定位在散热器430与具有一个或更多个包括存储器装置402的电子元件的电路板406之间。举例来说，存储器装置402可以是随机存取存储器(RAM)模块或装置、双倍数据率(DDR)存储器模块或装置、闪存双列直插存储器模块(FMDIMM)的存储器模块或装置、同步动态随机存取存储器(SDRAM)的存储器模块或装置等。

导热界面组件400可操作成将由存储器装置402产生的热传递到导热界面组件400，并最终传递到散热器430。

热界面材料404的第一层422构造成在柔性石墨片材410与存储器装置402之间提供导热路径(在图4中由竖直箭头446表示)。柔性石墨片材410构造成使得从热界面材料404的第一层422传导到石墨片材410的热在石墨片材410内大体穿过片材410的横截面416侧向散发(在图4中由水平箭头450表示)。该侧向散热将提高热可从柔性石墨片材410传递的表面积，因此，提高热传递效率。如由竖直箭头454所示，热还将沿竖直方向或Z方向从石墨片材410传导到热界面材料404的第二层424，然后传导到金属箔层442。因此热界面材料404的第二层424提供从石墨片材410向金属箔层442的导热路径。热可从金属箔层442传递到散热器430。因此，导热界面组件400提供从存储器装置402向散热器430的热路径(由箭头446、450、454表示)。

图5示出体现本公开一个或更多个方面的导热界面组件500的示例性实施方式的剖视图。如图所示，导热界面组件500包括柔性石墨片材510和仅沿该柔性石墨片材的一侧的热界面材料层522。在一些实施方式中，可沿柔性石墨片材510的另一侧布置金属箔层。在一些实施方式中，层522比石墨片材510厚。在一些实施方式中，热界面材料可以是导热聚合物。作为选择，可使用本文(例如表1和2中)公开的各种范围的材料。

在图5中，导热界面组件500示出为相对于电路板506定位，使得热界面材料的层522与板506上的电子元件502(例如存储器装置等)接触。从而，导热界面组件500可操作成将由电子元件502产生的热传递到导热界面组件500。

在一些实施方式中，导热界面组件500可包括穿孔的石墨片材510。在该实施方式中，热界面材料可布置在穿孔的石墨片材510的一个或更多个穿孔中，该穿孔又可帮助将热界面材料结合到片材510。

其它方面涉及使用热管理组件的方法。在一个示例性实施方式中，公开一种方法，该方法用于提供从具有导热界面组件的电路板的一个或更多个发热部件的热消散或热传递，该导热界面组件包括布置在柔性石墨片材的至少一侧或两侧上的导热界面材料的第一和/或第二层中的至少一层。该方法可包括使一个或更多个发热部件与导热界面组件的导热界面材料的第一层接触。该方法还可包括形成通过导热界面组件的散热导热路径，用于使热通过第一层并侧向贯穿柔性石墨片材而离开一个或更多个发热元件传导。在一些实施方式中，热然后可被传递到热界面材料的第二层的外表面，用于从其传递热，例如通过传导传递到散热器或通过对流传递到空气等。从而，由一个或更多个发热部件产生的热因此可通过导热路径传递，以由此从一个或更多个发热部件消散热。

另外的方面提供涉及导热界面组件的方法，例如，使用和/或制造导热界面组件的方法。在示例性实施方式中，一种方法大体包括在穿孔的石墨片材上施加热界面材料。通过该示例性方法，将穿孔的石墨片材结合到热界面材料的第一层和第二层、封装在该第一层和第二层内或夹设在该第一层和第二层之间。另外，通过柔性石墨片材中的一个或更多个穿孔内的热界面材料可形成结合，其中该结合通过一个或更多个穿孔内的热界面材料在所述层之间提供机械连接/结合并且/或者提供从第一层到第二层的导热热路径。

另一个示例性实施方式提供一种涉及从电路板的一个或更多个发热部件热消散或热传递的方法。在该实施例中，一种方法大体包括定位导热界面组件(其包括在一侧上具有热界面材料，或者被封装在热界面材料的第一层和第二层内并夹设在该第一层和第二层之间的柔性石墨片材)，从而限定从一个或更多个发热部件通过热界面材料的第一层到柔性石墨片材(在一些实施方式中，到热界面材料的第二层)的导热热路径。

在另一个示例性实施方式中，公开一种用于制造导热界面组件的方法，该方法包括在穿孔的石墨片材的相对两侧上沉积热界面材料。该方法可包括向穿孔的石墨片材施加热界面材料，从而石墨片材中的穿孔内的热界面材料形成聚合物对聚合物的结合(或者基于所使用的具体热界面材料的其它结合)。该结合可通过导热聚合物沿Z轴向提供热传递。并且，穿孔的石墨片材可被封装在热界面材料的第一层和第二层内并且夹设在该第一层和第二层之间。该方法还可包括在热界面材料的第一层的外表面上沉积粘性层，并且/或者在热界面材料的第二层的外表面上沉积金属箔层。

在各种实施方式中，该制造导热界面组件的方法包括在石墨的片材中冲切或冲孔。可向穿孔的石墨片材的单一侧施加聚合物，然后其上具有聚合物的石墨片材可行进穿过一对辊子或辊。允许聚合物固化。在导热界面组件包括热界面材料的上层和下层的实施方式中，聚合物然后可被施加到穿孔的石墨片材的另一侧。第二侧上具有聚合物(第一侧上具有固化的聚合物)的石墨片材可再次行进穿过一对辊子和辊。然后可允许第二侧上的聚合物固化。作为另一个实施例，聚合物可被施加至石墨片材的两侧，从而两侧上具有聚合物的石墨片材行进穿过一对辊或辊子。在辊压过程之后，然后可允许两侧上的聚合物固化。在各种实施方式中，可在聚合物上布置例如Mylar保护衬垫，以保护辊子或辊免受聚合物的影响。在聚合物固化之后，释放或去除Mylar保护衬垫。

另一个示例性实施方式涉及从存储器模块(例如随机存取存储器(RAM)模块或装置、双倍数据率(DDR)存储器模块或装置(例如，DDR1、DDR2、DDR3、DDR4、DDR5等)、闪存双列直插存储器模块(FMDIMM)的存储器模块或装置、同步动态随机存取存储器(SDRAM)的存储器模块或装置等)消散或传递热的方法。在该示例性实施方式中，一种方法大体包括定位导热界面组件，该导热界面组件包括在一侧上具有软的柔顺热界面材料、或者被封装在软的柔顺热界面材料(例如，导热聚合物、填隙料、本文公开的其它材料等)的第一层和第二层内并夹设在该第一层和第二层之间的散热材料(例如，石墨、铝、铜、可对其穿孔的柔性片材、本文公开的其它材料等)，从而限定从存储器模块的一个或更多个部件通过软的柔顺热界面材料到散热材料(在一些实施方式中，到软的柔顺热界面材料的第二层)的导热热路径。

如上所述，在本文公开的实施方式中，多种材料可使用于任何一个或更多个热界面材料。优选的是，形成热界面材料的材料是较好的导热体并具有比单独的空气更高的导热率。

在一些实施方式中，热界面材料为填隙料(例如，Laird Technologies公司的T-flex^TM填隙料)。举例来说，填隙料可具有大约3瓦特每米开尔文(W/mK)的导热率。还举例来说，填隙料可具有大约1.2W/mK的导热率。附加的示例性填隙料可具有大约6W/mK的导热率。在另外的实施方式中，热界面材料为导热绝缘体(例如，Laird Technologies的T-grad^TM500导热绝缘体)。

在其它实施方式中，热界面材料可包括位于散热材料的一侧上的填隙料和位于散热材料的另一侧上的热相变材料(例如，Laird Technologies公司的T-pcm^TM580S系列相变材料等)。在这样的实施方式中，举例来说，可使用具有大约50℃的相变软化点、大约-40℃至大约125℃的操作温度范围和大约3.8W/mK的导热率的热相变材料。也可使用其它热相变材料。

下表1列举出可用作本文所公开和/或示出的任何一个或更多个示例性实施方式中的热界面材料的各种示例性热界面材料。这些示例性材料在商业上可从密苏里州的圣路易的Laird Technologies公司获得，因此，已参照Laird Technologies公司的商标进行区别。提供该表和其中列举出的材料和特性仅用于示意的目的，而不是为了限制的目的。

表1

名称	构造组合物	类型
			T-flex^TM300	填充有陶瓷的硅树脂弹性体	填隙料
T-flex^TM600	填充有氮化硼的硅树脂弹性体	填隙料
			T-pcm^TM580	填充有金属/陶瓷的基质	相变材料
T-pcm^TM580S	填充有金属/陶瓷的基质	相变材料
			T-gard^TM500	电等级玻璃纤维上的填充陶瓷的硅树脂橡胶	导热绝缘体

在一些优选实施方式中，热界面材料由在商业上可从密苏里州的圣路易的Laird Technologies公司获得的T-flex^TM600或T-flex^TM700系列热填隙料形成。在一个具体的优选实施方式中，热界面材料包括T-flex^TM620热填隙料，该热界面材料大体包括填充增强氮化硼的硅树脂弹性体。在另一个实施方式中，热界面材料可包括T-flex^TMHR600，该热界面材料是填充金属和陶瓷的硅树脂弹性体填隙料。作为其它实施例，其它实施方式包括由导电弹性体成型的热界面材料。另外的示例性实施方式包括由橡胶、凝胶体、油脂或蜡模基(其可由纤维玻璃或金属网增强)的陶瓷和金属颗粒形成的热界面材料。下表2列举出可用作本文所描述和/或示出的任何一个或更多个示例性实施方式中的热界面材料的各种示例性热界面材料。这些示例材料在商业上可从密苏里州的圣路易的LairdTechnologies公司获得，因此，已参照Laird Technologies公司的商标进行区别。提供该表仅用于示意的目的，而不是为了限制的目的。

表2

名称	构造组合物	类型	导热率[W/mk]	热阻抗[℃-cm²/W]	热阻抗测量压力[kPa]
						T-flex^TM620	填充有增强氮化硼的硅树脂弹性体	填隙料	3.0	2.97	69
T-flex^TM640	填充有氮化硼的硅树脂弹性体	填隙料	3.0	4.0	69
						T-flex^TM660	填充有氮化硼的硅树脂弹性体	填隙料	3.0	8.80	69
T-flex^TM680	填充有氮化硼的硅树脂弹性体	填隙料	3.0	7.04	69
						T-flex^TM6100	填充有氮化硼的硅树脂弹性体	填隙料	3.0	7.94	69
T-pcm^TM5810	非增强薄膜	相变	3.8	0.12	69
						T-flex^TM320	填充有陶瓷的硅树脂弹性体	填隙料	1.2	8.42	69

除了上表中所列举的实施例外，还可使用其它热界面材料，这些热界面材料优选在导热和传热方面优于单独的空气。其它示例性材料包括柔顺的或顺应的硅树脂垫、非硅树脂基材料(例如，非硅树脂基填隙料、弹性体材料等)、聚亚安酯泡沫或凝胶体、热油灰、热油脂等。在一些实施方式中，使用一个或更多个顺应热界面垫，该垫具有足够的顺应性，用于在放置为接触电子元件时允许垫较紧密地顺应电子元件的尺寸和外形。在各种实施方式中，导热界面组件(或其一部分)还可构造成提供电磁干扰(EMI)屏蔽。

下列实施例和测试结构仅是示意性的，而不是以任何方式限制本公开。对于该实施例，形成三个测试样品，以更好地理解与封装在热界面填隙料内的柔性石墨(样品2)和封装在热界面填隙料内的穿孔石墨(样品3)对比的单独的热填隙料(样品1)的侧向热传递/散热。更具体而言，第一测试样品包括0.05英寸厚的热界面填隙料条。第二测试样品包括0.01英寸厚的柔性石墨片材，该柔性石墨片材夹设在0.02英寸厚的热界面填隙料的第一层与0.02英寸厚的热界面填隙料的第二层之间。第三测试样品包括与第二测试样品相同的构造(即，夹设在0.02英寸厚的热界面填隙料的层之间的0.01英寸厚的柔性石墨片材)，但第三测试样品的柔性石墨片材包括0.08英寸直径的冲圆孔/穿孔，其中，所述孔/穿孔形成柔性石墨片材的表面积的10％。各测试样品被切成2.875英寸长×1.063英寸宽的条。

对于每种测试样品，两个热电偶(T1&T2)靠近条的上端和下端隔开大约两英寸附接到对应条的一侧。箔加热器附接在条的相对侧(下端)上。使用可变DC电源向箔加热器供电。仪表与热电偶一起使用。分析天平用作测试室(降低来自HVAC的对流)。

在对每个样品测试期间，向箔加热器施加1瓦特、2瓦特、3瓦特和5瓦特的电。稳定之后，记录各热电偶的温度。以下是概述样品1、2和3的测试结果的表。在该表中，Tamb是指进行测试的摄氏度下的环境温度，T1和T2是指在第一和第二热电偶处的摄氏度下的温度读数，ΔT是指T2和T1之间的差。由下表可以看出，样品#2和#3比样品#1散热好。

另外，还测试了三个测试样品的缺陷。图6示出表示英寸偏差相对于每平方英寸的压力的磅数的线图。如图6所示，样品#2和#3的偏差特性良好。

本文公开的示例性实施方式(例如，100、200、300、400、500等)可与各种电子元件、热源、发热部件、散热器以及其它部件一起使用。仅举例来说，本文所公开的热界面材料可以与存储器模块或装置(例如随机存取存储器(RAM)模块或装置、双倍数据率(DDR)存储器模块或装置(例如，DDR1、DDR2、DDR3、DDR4、DDR5等)、闪存双列直插存储器模块(FMDIMM)的存储器模块或装置、同步动态随机存取存储器(SDRAM)的存储器模块或装置等)、印刷电路板、高频微处理器、中央处理单元、图形处理单元、膝上型电脑、笔记本电脑、桌上型个人电脑、计算机服务器、热试验台、便携式通信终端(例如，便携式电脑等)等一起使用。从而，本公开的各方面不应限制于与最终用途、电子元件、部件、装置、设备等的任何一种具体类型一起使用。

本文所公开的数值尺寸和特定材料仅是为了示意的目的而提供。因为其它实施方式可例如基于具体应用和想要的最终使用而可以是不同的尺寸、不同的形状和/或由不同的材料和/或处理形成，因此，本文公开的具体尺寸和特定材料不旨在限制本公开的范围。

为了便于说明可在本文中使用例如“内”、“外”、“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等之类的空间相对术语，以描述图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。除了图中所示的取向之外，空间相对术语可旨在包含装置在使用或操作中的不同取向。例如，如果图中的装置翻转，则描述为在其它元件或特征的“下方”或“下面”的元件将取向为在其它元件或特征的“上方”。因此，示例术语“下方”可包含上方和下方两种取向。装置可以其它方式另外取向(旋转90度或在其它取向)，对应地解释本文中使用的空间相对描述词。

本文使用的术语仅是为了描述具体示例性实施方式，而不是想要限制。除非上下文清楚地指出，否则当在本文使用时，单数形式“一”和“该”旨在还包含复数形式。术语“包括”、“包含”和“具有”是包括性的，因此表明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。除非特别标明执行顺序，否则本文所描述的方法步骤、过程和操作不应解释为必需要求它们以所讨论或示出的具体顺序执行。还应理解可采用附加的或另选的步骤。

当元件或层被称作“位于另一个元件或层上”或“接合到”、“连接到”或“联接到”另一个元件或层时，其可直接位于另一个元件或层上，或与其它元件或层直接接合、连接或联接，或者可存在中间元件或层。相反地，当元件被称作“直接位于另一个元件或层上”或“直接接合到”、“直接连接到”或“直接联接到”另一个元件或层时，可以不存在中间元件或层。以同样的方式解释用于描述元件之间的关系的其它词语(例如“在…之间”与“直接位于…之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。当在本文使用时，术语“和/或”包含一个或更多个关联列举项的任意一个或其所有结合。

尽管可在本文中使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语可仅用于区分一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分。当在本文使用时，除非上下文中清楚地指出，否则例如“第一”、“第二”以及其它数字术语之类的术语在本文中使用时不暗含顺序或次序。因此，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可被称作第二元件、部件、区域、层或部分，而不背离示例性实施方式的教导。

提供示例性实施方式，以使本公开更全面并且向本领域技术人员全面表达本公开的范围。为了全面理解本公开的实施方式，而阐述许多具体细节，例如具体部件、装置和方法的示例。本领域技术人员显而易见的是，不必采用这些具体细节，并且示例实施方式可被实施成许多不同形式，因此不应该构成对本公开的范围的限制。在一些示例实施方式中，不再详细描述公知的加工、公知的装置结构以及公知的技术。

为了示意和说明的目的提供实施方式的前述说明。但其不旨在穷举，并且不想要限制本发明。即使未具体示出或描述，但具体实施方式的特有元件或特征通常不限制于该具体实施方式，而在可应用的情况下，可被替换并且可使用于选择实施方式中。具体实施方式的特有元件或特征还可变型为多种方式。这些变型不被认为是背离本发明，并且所有这些修改旨在包含在本发明范围内。

Claims

1.一种导热界面组件，该导热界面组件包括穿孔的导热片材，该穿孔的导热片材具有第一侧和第二侧以及穿过所述穿孔的导热片材从所述第一侧延伸到所述第二侧的一个或更多个穿孔，所述穿孔的导热片材夹设在热界面材料的第一层和第二层之间。

2.根据权利要求1所述的导热界面组件，其中，所述热界面材料的一部分布置在所述一个或更多个穿孔内，并帮助形成所述第一层和第二层之间的导热路径。

3.根据权利要求1所述的导热界面组件，其中：

所述穿孔的导热片材包括柔性石墨片材；并且

所述热界面材料包括导热聚合物，该导热聚合物封装所述柔性石墨片材，并且通过所述一个或更多个穿孔形成聚合物对聚合物的结合，由此所述聚合物对聚合物的结合有助于将所述第一层和第二层机械地结合到所述柔性石墨片材，并帮助在所述第一层和第二层之间提供热传导。

4.根据权利要求1所述的导热界面组件，其中：

所述穿孔的导热片材包括形成为柔性石墨片材的嵌插和剥落石墨薄片的颗粒；并且/或者

所述热界面材料包括导热聚合物。

5.根据权利要求1所述的导热界面组件，其中，所述热界面材料的布置在所述一个或更多个穿孔内的一部分在所述热界面材料的第一层和第二层之间形成机械结合。

6.根据权利要求1所述的导热界面组件，其中：

所述穿孔的导热片材包括铝、铜或石墨中的一个或更多个；并且/或者

所述第一层由与所述第二层不同的热界面材料形成。

7.根据权利要求1所述的导热界面组件，其中，所述热界面材料包括以下材料中的一种或更多种：

导热的柔顺材料；

热界面/相变材料；

填隙料；

热油脂；

填充有由金属颗粒和/或陶瓷颗粒形成的导热材料的弹性体；以及

它们的组合。

8.根据权利要求1所述的导热界面组件，其中，该导热界面组件还包括以下中的至少一个：

粘性层，该粘性层布置在所述热界面材料的第一层上，用于附接到一个或更多个电子元件；和/或

金属箔层，该金属箔层布置在所述热界面材料的第二层的外表面上。

9.一种电子装置，该电子装置包括具有一个或更多个电子元件的电路板和权利要求1至8中任一项所述的导热界面组件。

10.一种存储器模块，该存储器模块包括：

印刷电路板基板，该印刷电路板基板具有第一侧和第二侧以及位于该第一侧和第二侧中的至少一侧的一个或更多个电子元件；以及

根据权利要求1至8中任一项所述的导热界面组件，该导热界面组件相对于所述印刷电路板基板的所述第一侧和第二侧中的至少一侧布置，使得从位于所述第一侧和第二侧中的所述至少一侧的一个或更多个电子元件到所述热界面材料的第一层形成导热热路径。

11.一种导热界面组件，该导热界面组件包括封装在软的热界面材料内的柔性石墨片材，使得所述柔性石墨片材夹设在所述软的热界面材料的第一层和第二层之间。

12.根据权利要求11所述的导热界面组件，其中：

所述软的热界面材料包括导热聚合物；并且/或者

所述柔性石墨片材包括形成为柔性石墨片材的嵌插和剥落石墨薄片的颗粒。

13.根据权利要求11所述的导热界面组件，其中：

所述软的热界面材料的第一层构造成在所述柔性石墨片材与用于和一个或更多个电子元件接触的所述软的热界面材料的第一层的下表面之间提供导热路径；

所述柔性石墨片材构造成在其中侧向散热；并且

所述软的热界面材料的第二层构造成提供从所述柔性石墨片材到所述软的热界面材料的第二层的外表面的导热路径。

14.根据权利要求11所述的导热界面组件，其中：

所述柔性石墨片材包括形成为具有一个或更多个穿孔的柔性石墨片材的嵌插和剥落石墨薄片的颗粒；并且

所述软的热界面材料包括导热聚合物，该导热聚合物封装所述柔性石墨片材，并且通过所述一个或更多个穿孔形成聚合物对聚合物的结合，由此所述聚合物对聚合物的结合有助于将所述第一层和第二层机械地结合到所述柔性石墨片材，并帮助在所述第一层和第二层之间提供热传导。

15.根据权利要求11所述的导热界面组件，其中：

所述第一层由与所述第二层不同的热界面材料形成；并且/或者

所述柔性石墨片材被穿孔，并包括一个或更多个穿孔。

16.根据权利要求11所述的导热界面组件，其中，所述软的热界面材料包括以下材料中的一种或更多种：

导热的柔顺材料；

热界面/相变材料；

填隙料；

热油脂；

它们的组合。

17.根据权利要求11所述的导热界面组件，其中，该导热界面组件还包括以下中的至少一个：

粘性层，该粘性层布置在所述软的热界面材料的第一层上，用于附接到一个或更多个电子元件；和/或

金属箔层，该金属箔层布置在所述软的热界面材料的第二层的外表面上。

18.一种电子装置，该电子装置包括具有一个或更多个电子元件的电路板和权利要求11至17中任一项所述的导热界面组件。

19.一种存储器模块，该存储器模块包括：

根据权利要求11至17中任一项所述的导热界面组件，该导热界面组件相对于所述印刷电路板基板的所述第一侧和第二侧中的至少一侧布置，使得从位于所述第一侧和第二侧中的所述至少一侧的一个或更多个电子元件到所述软的热界面材料的第一层形成导热热路径。

20.一种用于制造导热界面组件的方法，该方法包括在穿孔的石墨片材上施加热界面材料，使得所述穿孔的石墨片材被封装在热界面材料的第一层和第二层内并夹设在该第一层和第二层之间，并使得所述穿孔的石墨片材中的所述一个或更多个穿孔内的热界面材料在所述第一层和第二层之间形成结合，该结合提供从所述第一层通过所述一个或更多个穿孔内的所述热界面材料到所述第二层的导热热路径。

21.一种涉及电路板的一个或更多个发热部件热消散的方法，该方法包括定位导热界面组件，该导热界面组件包括柔性石墨片材，该柔性石墨片材封装在热界面材料的第一层和第二层内并夹设在该第一层和第二层之间，使得限定了从所述一个或更多个发热部件通过所述第一层、柔性石墨片材和所述第二层的导热热路径。

22.一种导热界面组件，该导热界面组件适用于消散或传递来自电路板的一个或更多个发热部件的热，该导热界面组件包括：柔性石墨片材，该柔性石墨片材具有在其间限定了厚度的第一侧和第二侧；以及沿所述柔性石墨片材的至少所述第一侧的至少一层软的柔顺热界面材料，其中，所述至少一层软的柔顺热界面材料包括填隙料，该填隙料具有比所述柔性石墨片材的厚度大的层厚，由此当相对于所述电路板定位所述导热界面组件使得所述填隙料与所述一个或更多个发热部件接触时，所述填隙料在所述柔性石墨片材与所述一个或更多个发热部件之间提供导热路径的至少一部分。

23.根据权利要求22所述的导热界面组件，该导热界面组件还包括沿所述柔性石墨片材的所述第二侧的热界面材料，该热界面材料包括以下材料中的一种或更多种：

导热的柔顺材料；

热界面/相变材料；

填隙料；

热油脂；

它们的组合。

24.根据权利要求22所述的导热界面组件，其中：

所述柔性石墨片材被穿孔，并包括一个或更多个穿孔；并且/或者

该导热界面组件还包括沿所述柔性石墨片材的所述第二侧布置的金属箔层。

25.一种电子装置，该电子装置包括具有一个或更多个电子元件的电路板和权利要求22至24中任一项所述的导热界面组件，其中，所述导热界面组件相对于所述电路板定位，使得所述填隙料与所述一个或更多个发热部件的外表面部接触并与之较紧密地贴合。

26.一种存储器模块，该存储器模块包括：

根据权利要求22至24中任一项所述的导热界面组件，该导热界面组件相对于所述印刷电路板基板的所述第一侧和第二侧中的至少一侧布置，使得从位于所述第一侧和第二侧中的所述至少一侧的一个或更多个电子元件到所述填隙料形成导热热路径。

27.一种存储器模块，该存储器模块包括：

至少一个导热界面组件，该至少一个导热界面组件包括具有第一侧和第二侧的柔性散热材料和沿该柔性散热材料的至少所述第一侧的至少一层软的热界面材料；

所述至少一个导热界面组件相对于所述印刷电路板基板的所述第一侧和第二侧中的至少一侧布置，使得从位于所述第一侧和第二侧中的所述至少一侧的一个或更多个电子元件到所述至少一层软的热界面材料形成导热热路径。

28.根据权利要求27所述的存储器模块，其中：

所述柔性散热材料位于所述软的热界面材料的第一层与第二层之间；并且

所述至少一个导热界面组件相对于所述印刷电路板基板的所述第一侧和第二侧中的至少一侧布置，使得从位于所述第一侧和第二侧中所述至少一侧的一个或更多个电子元件到所述软的热界面材料的第一层形成导热热路径。

29.根据权利要求28所述的存储器模块，其中：

所述柔性散热材料包括穿孔的石墨片材；并且

所述软的热界面材料包括导热聚合物，该导热聚合物封装所述穿孔的石墨片材，并通过所述穿孔的石墨片材中的一个或更多个穿孔形成聚合物对聚合物的结合。

30.根据权利要求29所述的存储器模块，其中，所述聚合物对聚合物的结合有助于将所述第一层和第二层机械地结合到所述穿孔的石墨片材，并且/或者帮助在所述第一层和第二层之间提供热传导。

31.根据权利要求28所述的存储器模块，其中：

所述柔性散热材料包括形成为石墨片材的嵌插和剥落石墨薄片的颗粒；并且

所述石墨片材包括一个或更多个穿孔；并且

所述软的热界面材料包括导热聚合物，该导热聚合物封装所述石墨片材，并通过所述一个或更多个穿孔形成聚合物对聚合物的结合，由此，该聚合物对聚合物的结合有助于将所述第一层和第二层机械地结合到所述石墨片材，并且/或者帮助在所述第一层和第二层之间提供热传导。

32.根据权利要求28所述的存储器模块，其中，所述软的热界面材料的一部分布置在所述一个或更多个穿孔中，该一个或更多个穿孔：

形成所述软的热界面材料的第一层和第二层之间的机械结合；并且/或者

形成所述软的热界面材料的第一层和第二层之间的导热路径。

33.根据权利要求28所述的存储器模块，其中：

所述软的热界面材料的第一层构造成在所述柔性散热材料与所述软的热界面材料的第一层的下表面之间提供导热路径；

所述柔性散热材料构造成通过所述柔性散热材料的纵向截面从所述软的热界面材料的第一层进行热的热传导，以由此大体通过整个所述柔性散热材料散热；并且

所述软的热界面材料的第二层构造成提供从所述柔性散热材料到所述软的热界面材料的第二层的外表面的导热路径。

34.根据权利要求28所述的存储器模块，其中，所述至少一个导热界面组件还包括以下至少一个：

粘性层，该粘性层布置在所述软的热界面材料的第一层上，用于附接到一个或更多个电子元件；并且/或者

金属箔层，该金属箔层布置在所述软的热界面材料的第二层的所述外表面上。

35.根据权利要求28至34中任一项所述的存储器模块，其中，所述至少一个导热界面组件包括沿所述印刷电路板基板的相应的第一侧和第二侧布置的第一导热界面组件和第二导热界面组件，使得从位于所述相应的第一侧和第二侧的一个或更多个电子元件到所述相应的第一导热界面组件和第二导热界面组件的所述软的热界面材料的第一层形成导热热路径。

36.根据权利要求28所述的存储器模块，其中，所述软的热界面材料包括导热纤维，该导热纤维设置成以下至少一种情况：

该导热纤维构造成使所述软的热界面材料在表面上可压缩并可散开，并且/或者

该导热纤维分布在整个所述软的热界面材料中，使得一个或更多个纤维与一个或更多个其它纤维接触，以增强所述热界面材料的第一层和第二层的导热能力。

37.根据权利要求27或28所述的存储器模块，其中：

所述柔性散热材料包括嵌插和剥落石墨薄片、铝、铜、或石墨中的一种或更多种颗粒；并且/或者

所述存储器模块是DDR存储器模块。

38.根据权利要求27或28所述的存储器模块，其中：

所述柔性散热材料包括一个或更多个穿孔，该一个或更多个穿孔通过所述柔性散热材料从第一侧延伸到第二侧；并且

所述软的热界面材料的一部分布置在所述一个或更多个穿孔内。

39.根据权利要求27或28所述的存储器模块，其中，所述软的热界面材料包括以下一种或更多种：

导热聚合物；

导热的柔顺材料；

热界面/相变材料；

填隙料；

热油脂；

填充有由陶瓷颗粒和/或金属颗粒形成的导热材料的弹性体；

铁素体颗粒；

橡胶基、凝胶基、油脂基或石蜡基的金属或纤维玻璃网；

以氮化硼增强的硅树脂弹性体；以及

它们的组合。

40.根据权利要求27或28所述的存储器模块，其中：

所述柔性散热材料包括柔性石墨片材；并且/或者

所述软的柔顺热界面材料的所述至少一层包括填隙料。

41.根据权利要求27或28所述的存储器模块，该存储器模块还包括以下中的一个或更多个：

沿所述柔性散热材料的所述第二侧的热界面材料；并且/或者

沿所述柔性散热材料的所述第二侧布置的金属箔层。

42.根据权利要求27或28所述的存储器模块，其中，所述柔性散热材料被穿孔，并且包括一个或更多个穿孔。

43.一种导热界面组件，该导热界面组件适用于消散来自存储器模块的一个或更多个部件的热，该导热界面组件包括柔性散热材料，该柔性散热材料具有第一侧和第二侧以及通过所述散热材料从所述第一侧向所述第二侧延伸的一个或更多个穿孔，所述散热材料夹设在软的热界面材料的第一层和第二层之间，其中，所述热界面材料的一部分布置在所述一个或更多个穿孔内，由此，所述导热界面组件可相对于所述存储器模块的所述一个或更多个部件定位，以提供从所述一个或更多个部件到所述软的热界面材料的第一层的导热热路径。

44.一种方法，该方法涉及消散来自存储器模块的热，所述方法包括定位导热界面组件，该导热界面组件包括柔性散热材料，该柔性散热材料封装在软的热界面材料的第一层和第二层内并夹设在该第一层和第二层之间，从而通过所述软的热界面材料的第一层、所述柔性散热材料和所述软的热界面材料的第二层从所述存储器模块的一个或更多个部件限定导热热路径。