CN104053759A - 具有低耐热性的热油脂 - Google Patents

具有低耐热性的热油脂 Download PDF

Info

Publication number
CN104053759A
CN104053759A CN201280048819.4A CN201280048819A CN104053759A CN 104053759 A CN104053759 A CN 104053759A CN 201280048819 A CN201280048819 A CN 201280048819A CN 104053759 A CN104053759 A CN 104053759A
Authority
CN
China
Prior art keywords
approximately
heat conduction
thermally conductive
conduction particle
conductive grease
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201280048819.4A
Other languages
English (en)
Inventor
田培
林家辉
王昭渊
R·K·苏拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Innovative Properties Co
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3M Innovative Properties Co filed Critical 3M Innovative Properties Co
Publication of CN104053759A publication Critical patent/CN104053759A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M169/00—Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
    • C10M169/04—Mixtures of base-materials and additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M171/00—Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
    • C10M171/06—Particles of special shape or size
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0204—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/04—Elements
    • C10M2201/041—Carbon; Graphite; Carbon black
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/04—Elements
    • C10M2201/05—Metals; Alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/06—Metal compounds
    • C10M2201/061—Carbides; Hydrides; Nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/06—Metal compounds
    • C10M2201/062—Oxides; Hydroxides; Carbonates or bicarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/10—Compounds containing silicon
    • C10M2201/105—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/28—Esters
    • C10M2207/283—Esters of polyhydroxy compounds
    • C10M2207/2835—Esters of polyhydroxy compounds used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/28—Esters
    • C10M2207/287—Partial esters
    • C10M2207/289—Partial esters containing free hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2217/00—Organic macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2217/04—Macromolecular compounds from nitrogen-containing monomers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2217/045—Polyureas; Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2223/00—Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2223/02—Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having no phosphorus-to-carbon bonds
    • C10M2223/04—Phosphate esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2229/00—Organic macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2205/00, C10M2209/00, C10M2213/00, C10M2217/00, C10M2221/00 or C10M2225/00 as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2229/02—Unspecified siloxanes; Silicones
    • C10M2229/025—Unspecified siloxanes; Silicones used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00—Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/01—Physico-chemical properties
    • C10N2020/055—Particles related characteristics
    • C10N2020/06—Particles of special shape or size
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/14—Electric or magnetic purposes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种导热油脂，所述导热油脂包含载体油、至少一种分散剂和导热颗粒。所述导热颗粒具有不大于约11微米的D50（体积平均值）粒度，并且基于所述导热油脂中的导热颗粒的总体积计，所述导热油脂中的导热颗粒包含小于3体积%的具有0.7微米或更小的粒度的颗粒。

Description

具有低耐热性的热油脂
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2011年10月7日提交的美国临时申请序列号61/544,801的优先权，其公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明涉及热界面材料以及它们的使用。具体地，本发明涉及一种具有低耐热性的热油脂。
背景技术
计算机行业一直在不断地向更高的计算能力和速度前进。微处理器的特征尺寸正被制造得越来越小以提高计算速度。因此，增加了功率通量，并且每单位面积的微处理器产生更多热量。当微处理器的热输出增加时，热或“热管理”就成为一种更大的挑战。
在本行业，热管理的一个方面被称为“热界面材料”或“TIM”，这种材料被置于热源（例如微处理器）和散热装置之间来促进热传递。此类TIM可以采取油脂或片状材料的形式。也使用这些热界面材料来排除微处理器和散热装置之间的任何绝缘空气。
通常，TIM用于将热源热连接至散热器（即比热源更大的导热板），在这种情况下它们被称为TIM I。也可以将TIM用于散热器和散热装置如冷却装置或翅式散热器之间，在这种情况下TIM被称为TIM II。在具体的安装中，TIM可存在于一个位置或两个位置中。
发明内容
在一个实施例中，本发明是一种导热油脂。导热油脂包含载体油、至少一种分散剂，和导热颗粒。导热颗粒具有不大于约11微米的D50（体积平均值）粒度，并且基于导热油脂中的导热颗粒的总体积计，导热油脂中的导热颗粒包含小于3体积%的具有0.7微米或更小的粒度的颗粒。
在另一个实施例中，本发明是一种微电子包装，该微电子包装包括基板、附接到基板的至少一个微电子热源，和微电子热源上的导热油脂。
在另一个实施例中，本发明是一种制备导热油脂的方法。该方法包括提供载体油、分散剂和导热颗粒；将载体油和分散剂混合以形成混合物；以及将导热颗粒混合到混合物中。导热颗粒具有不大于约11微米的D50（体积平均值）粒度，并且基于导热油脂中的导热颗粒的总体积计，导热油脂中的导热颗粒包含小于3体积%的具有0.7微米或更小的粒度的颗粒。
在另一个实施例中，本发明是一种包含载体油、分散剂和导热颗粒的导热油脂。该导热颗粒具有不大于约7微米且不小于约0.9微米的D50（体积平均值）粒度。
具体实施方式
如本文所用：
“油脂”是指在1/s的剪切速率和20℃下具有大于1×104cps(10Pa.s)的粘度并且在1/s的剪切速率和125℃下具有小于108cps的粘度的物质。
“导热油脂”是指具有大于0.05W/m-K的体积导电率的油脂。
除非另外指出，假定本文所有数字均被术语“约”修饰。由端点表述的数值范围包括该范围内包含的所有数值（例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5）。
本发明的导热油脂（TCG）包含载体油、分散剂和导热颗粒。本发明的TCG具有低耐热性、良好丝网印刷性能和良好导热率值。为使TCG具有低耐热性和良好丝网印刷性能，导热颗粒的粒度必须与载体油的量平衡。如果导热颗粒的粒度太小，那么增加的表面积和界面可增加TCG的耐热性。因此，TCG中载体油的量随着导热颗粒的粒度减小而增加，并且随着导热颗粒的粒度增加而增加。然而，载体油的量还将影响TCG的耐热性。载体油太多将增加TCG的耐热性，然而载体油不足将导致丝网印刷性能不良。
载体油为TCG提供基料或基质。可用的载体油可包括合成油或矿物油、或它们的组合，并且通常在环境温度下易流动。合适的载体油包括硅油和烃基油。可用的烃基载体油的具体例子包括多元醇酯、环氧化物和聚烯烃或它们的组合。
市售载体油包括二季戊四醇与短链脂肪酸的多元醇酯HATCOL1106，三羟甲基丙烷、己二酸、辛酸和癸酸的复合多元醇酯HATCOL3371，以及基于三羟甲基丙烷的多元醇酯润滑剂HATCOL2938（全部得自新泽西州福特的赫高公司(Hatco Corporation,Fords,NJ)）；得自德克萨斯州休斯顿的瀚森特种化学品公司(Hexion Specialty Chemicals,Inc.,Houston TX)的脂族环氧酯树脂HELOXY71；和得自密苏里州圣路易斯的西格玛-奥尔德里奇公司(Sigma-Aldrich,St.Louis,MO)的硅油SILICONE OIL AP100。
载体油可以总组合物的至多约12重量%，具体地至多约20重量%，并且更具体地至多约49.5重量%的量存在于TGG中。在其它实施例中，载体油可以总组合物的至少约0.5重量%、具体地至少约1重量%，并且更具体地至少约2重量%的量存在。载体油还可以介于约0.5至约20重量%之间，具体地约1至约15重量%之间，并且更具体地约2至约12重量%之间的范围存在于本发明的TGG中。
本发明的TCG可包含一种或多种分散剂。分散剂可与载体油结合存在，或可在没有载体油的情况下存在。分散剂改善了载体油（如果存在的话）中导热颗粒（下文所述）的分散性。可用的分散剂可以表征为聚合物或离子性质的。离子分散剂可以为阴离子的或阳离子的。在一些实施例中，分散剂可以为非离子的。可以使用分散剂的组合，例如离子分散剂和聚合物分散剂的组合。在一些实施例中，使用单一分散剂。
可用的分散剂的例子包括但不限于：聚胺、磺酸酯、改性聚己内酯、有机磷酸酯、脂肪酸、脂肪酸的盐、聚醚、聚酯和多元醇、以及例如表面改性的无机纳米级微粒等无机分散剂，或它们的任何组合。
市售分散剂的例子包括得自俄亥俄州克利夫兰的路博润公司(Lubrizol Corporation,Cleveland,OH)的子公司诺誉公司(Noveon,Inc.)的具有商品名SOLSPERSE24000、SOLSPERSE16000和SOLSPERSE39000超分散剂的那些；得自荷兰海伦芬的埃夫卡添加剂公司(EfkaAdditives BV,Heerenveen,The Netherlands)的改性聚氨酯分散剂EFKA4046；得自台湾台北的奇佳化学有限公司(Marvel Chemical Co.Ltd.)的油基分散剂MARVEL1186和得自新泽西州格兰伯里平原路的罗那普朗克公司(Rhone-Poulenc,Plains Road,Granbury,NJ)的有机磷酸酯RHODAFAC RE-610。
分散剂存在于TCG中的量介于约0.5和约50重量%之间。在一个实施例中，分散剂的含量为总组合物的至多约5重量%、具体地至多约10重量%，并且更具体地至多约25%重量。在另一个实施例中，分散剂可以至少约1重量%的量存在。分散剂还可以介于约1至约5重量%之间的范围存在于本发明的TGG中。
本发明的TCG包含导热颗粒。通常，可使用本领域技术人员已知的导热颗粒。合适的导热颗粒的例子包括但不限于由以下物质制成或包含以下物质的那些：金刚石、多晶金刚石、碳化硅、氧化铝、氮化硼（六方晶型或立方晶型）、碳化硼、二氧化硅、石墨、无定形碳、氮化铝、铝、氧化锌、镍、钨、银、炭黑以及它们中任一个的组合。尽管二氧化硅作为导热颗粒列出，但是重要的是规定热解法二氧化硅并未视为可用的导热颗粒。热解法二氧化硅是一种二氧化硅颗粒，该二氧化硅颗粒具有小于200nm的原生粒度并且已一并熔融入支链三维凝聚物中。该支链三维凝聚物通常包含链状结构。
为了使TCG具有较低的耐热性和良好丝网印刷性能，导热颗粒的粒度必须控制成特定尺寸范围。如果粒度太大，据信，随着在大粒度置于在使用过程中置于两个元件之间时大粒度限制TIM尽可能薄地制备，大粒度将导致TIM的厚度增加。据认为，该增加的厚度增加了TIM的耐热性。如果给定颗粒分布的粒度或粒度分率太小，则难以将颗粒完全润湿并分散到导热油脂中，从而导致油脂的流动性能和丝网印刷性不良。在一些实施例中，导热颗粒具有不大于约11微米、不大于约7微米、不大于约5微米和不大于约4微米的D50（体积平均值）粒度。在一些实施例中，导热颗粒具有不小于3微米、不小于约2微米、不小于约1微米、不小于约0.9微米和不小于约0.7微米的D50（体积平均值）粒度。在一些实施例中，D50（体积平均值）粒度的范围为0.7至11微米、0.9至7微米、2至5微米和2至4微米。在一些实施例中，基于导热油脂中的颗粒的总体积计，导热油脂中的导热颗粒包含小于3体积%、小于2体积%和甚至小于1体积%的具有0.7微米或更小的粒度的颗粒。
在一个实施例中，基于TCG中的导热颗粒的总体积计，TCG中的导热颗粒包含小于约3体积%的具有0.7微米或更小的粒度的颗粒。大部分的导热颗粒具有至少约0.7微米的粒度。在一些实施例中，基于TCG中的导热颗粒的总体积计，至少约80体积%、约90体积%、约95体积%、约97体积%、约98体积%或约99体积%的导热颗粒具有大约0.7微米的粒度。
在一些实施例中，希望提供具有最大可能体积分率导热颗粒的TCG，该TCG符合所得TCG的期望物理性能。例如，该TCG适形于其所接触的表面，并且该TCG充分易流动使得能够轻松地应用。
在一个实施例中，导热颗粒可至少约50重量%的量存在于本发明的TGG中。在其它实施例中，导热颗粒可以至少约70、约75、约80、约85、约86、约87、约88、约89、约90、约91、约92、约93、约94、约95、约96、约97或约98重量%的量存在。在其它实施例中，导热颗粒可以至多约99、约98、约97、约96、约95、约94、约93、约92、约91、约90、约89、约88、约87、约86或约85重量%的量存在于本发明的TCG中。
本发明的TCG和TCG组合物也可任选地包含添加剂，诸如但不限于：抗负荷（antiloading）剂、抗氧化剂、流平剂和溶剂（以减小施用粘度），例如，甲基乙基酮(MEK)、甲基异丁基酮以及酯，如乙酸丁酯。
在一个实施例中，TCG包含触变剂（例如，热解法二氧化硅）以防止在丝网印刷期间的润湿。可商购获得的触变剂的例子包括具有商品名CAB-O-SIL M5和CAB-O-SIL TS-610（两者均得自马萨诸塞州波士顿的卡博特公司(Cabot Corporation,Boston,MA)）的那些。
在一个实施例中，本发明的TCG的耐热性小于约0.15℃×cm2/W、具体地小于约0.13℃×cm2/W、更具体地小于约0.12℃×cm2/W、更具体地小于约0.11℃×cm2/W和甚至更具体地小于约0.10℃×cm2/W。
通常通过以下步骤制成本发明的TCG：将分散剂和载体油共混在一起，然后按最小至最大平均粒度的次序将导热颗粒共混到分散剂和载体油的混合物中。也可以将导热颗粒彼此预混，然后加入到液体组分中。可以对混合物进行加热以便减小总粘度进而有助于得到均匀分散的混合物。在一些实施例中，在将颗粒混入分散剂和载体的混合物中之前，先用分散剂预处理或预分散一部分或全部导热颗粒可能是可取的。
在其他实施例中，TCG可以通过溶剂浇注共混的组分，然后干燥以移除溶剂来制备。例如，TCG组分共混物可以提供在适合的防粘表面（例如防粘衬垫或载体）上。
在其他实施例中，TCG可以在能源（例如热、光、声或其他已知的能源）的帮助下施加到载体，或者施加到预期用途的装置。
在一些实施例中，本发明的材料的优选组合掺入作为载体的Hatcol2938、作为分散剂的Marvel1186，和氧化锌和球形铝的共混物。
本发明的TCG可用于微电子包装，并且可用于帮助从热源（例如微电子芯或芯片）散热到散热装置。微电子包装可包括至少一个热源，例如安装在基板上的芯或基板上的叠芯、热源上的本发明的导热油脂，并且可包括与芯热接触和物理接触的附加散热装置，例如散热器。散热器也可为用于任何后续散热装置的热源。本发明的导热油脂可用于提供所述芯和散热装置之间的热接触。另外，本发明的TCG也可用于散热装置和冷却装置之间的热接触和物理接触。在另一个实施例中，本发明的TCG可用于热生成装置和冷却装置之间，也就是说，在中间不使用散热器。本发明的TCG可用于TIM I和TIM II应用中。
实例
本发明在以下实例中有更具体的描述，所述实例仅为说明性的，因为本发明范围内的许多修改形式和变化对本领域的技术人员将显而易见。除非另外指明，下述实例中记述的所有份数、百分比和比率均以重量计。
测试方法
耐热性
耐热性利用型号LW9389TIM耐热性和电导率测试设备（台湾杨梅的龙运科技集团公司(Long Win Science and Technology Corporation,Yangmei,Taiwan)）根据ASTM5470-06进行测量。在80psi的压力下获得耐热性的记录值。
D50和D100粒度
D50（基于对数正态分布的质量中值直径）和D100粒度获得自导热粉末的供应商。它们利用常规光散射技术和设备（诸如Hydro2000MU，可得自英国乌斯特郡的马尔文仪器有限公司(Malvern Instruments,Ltd.,Worcestershire,United Kingdom)）获得。
D50（体积平均值）粒度
关于具有多颗粒类型的热油脂制剂，制剂中颗粒的D50（体积平均值）粒度基于各个D50的体积平均值进行计算。利用2.7g/cm3的铝密度、3.21g/cm3的碳化硅密度、5.606g/cm3氧化锌密度和4.02g/cm3的氧化铝密度，计算每种制剂中各种类型的矿物的体积。然后，可计算D50（体积平均值）粒度。样品计算如下。假设制剂具有19.1体积份(pbv)的第一颗粒（具有12.2的D50）、8.0pbv的第二颗粒（具有1.5的D50粒度）和2.3pbv的第三颗粒（具有0.7的D50粒度）。D50（体积平均值）=[(19.1×12.2)+(8.0×1.5)+(2.3×0.7)]/[19.1+8.0+2.3]。在这种情况下，D50（体积平均值）=8.4。关于具有单一导热颗粒类型的热油脂制剂，D50（体积平均值）是特定颗粒分布的D50值。在包含热解法二氧化硅的TCG制剂中，热解法二氧化硅未包括在D50（体积平均值）的计算中，因为热解法二氧化硅未视为可用的导热颗粒。
丝网印刷性
丝网印刷性通过使热油脂丝网印刷通过80目筛网（对应于约177微米开口）到2.5cm×2.5cm尼龙片材上获取。筛网为约2.5cm×2.5cm。将尼龙片材置于具有约1.5cm深度的类似长度和宽度的腔体中。腔体形成于铝块（7cm×4cm×2cm）中。将筛网置于尼龙片材上。将热油脂靠近一个边缘置于筛网上。将具有约2cm×4cm的基料尺寸的塑料聚氨酯刮刀用手刮擦横过筛的长度，以迫使油脂进入并通过筛网。腔体的侧壁作用作塑料刮刀的导向装置。在从尼龙片材移除筛网之后，尼龙片材上的印刷油脂的质量在视觉上获取。
混合工序
根据表1至5中制剂的热油脂根据下述一般工序进行混合。表中的值是以重量计的。首先添加主要液体组分Hatcol2938或AP100，随后是分散剂、热解法二氧化硅、Irganox1010（如果使用）。如果使用ZnO粉末（单独或结合另一种粉末），那么在混合之前将其添加至前述混合物中。然后，这些组分在高剪切搅拌器条件下以2,500rpm混合约3分钟。混合之后，加入任何附加粉末并且在高剪切力下以2,500rpm混合约3分钟。
材料
利用上文所述的混合工序，热油脂组合物根据表1、2、3、4和5中所述的制剂进行制备。实例由“Ex.”标出，并且比较例由“CE”标出。利用耐热性测试方法，测量每种样品的耐热性。结果示出于表1、2、3、4和5中。关于一些实例，还根据上述丝网印刷性测试方法来检查丝网印刷性。结果在表1和5中。
表1
表2
表3
表4
表5
如表中所示，即使填充相同导电颗粒，但TCG制剂中所用的粒度影响TCG的耐热性。随着粒度减小，耐热性也减小。例如，在表2中，实例6的TCG制剂具有最小粒度并具有最低耐热性。意外地，已发现的是，在D50（体积平均值）粒度不大于约5微米且不小于2微米时，TCG的耐热性显示出最小值。
表1-4示出了即使将其它导电颗粒加入到TCG制剂中，但最大粒度对TCG的耐热性具有最大影响。此外，表4中的数据示出，在导热颗粒的粒度相同时，填充颗粒的增加减小了耐热性。
虽然已参考优选实施例来描述本发明，但是本领域的技术人员应当认识到，在不脱离本发明的实质和范围的情况下，可在形式上和细节上作出修改。

Claims (16)

1.一种导热油脂，包含：
载体油；
分散剂；和
导热颗粒，其中所述导热颗粒具有不大于约11微米的D50（体积平均值）粒度，并且其中基于所述导热油脂中的导热颗粒的总体积计，所述导热油脂中的导热颗粒包含小于约3体积%的具有0.7微米或更小的粒度的颗粒。
2.根据权利要求1所述的导热油脂，其中所述载体油是烃基载体油和硅油中的一种。
3.根据权利要求1所述的导热油脂，其中当所述载体油为烃基载体油时，所述载体油选自：多元醇酯、环氧化物和聚烯烃，或它们的组合。
4.根据权利要求1所述的导热油脂，还包含触变剂。
5.根据权利要求1所述的导热油脂，其中所述导热颗粒包含选自以下的材料：金刚石、多晶金刚石、碳化硅、氧化铝、氮化硼（六方晶型或立方晶型）、碳化硼、二氧化硅、石墨、无定形碳、氮化铝、铝、氧化锌、镍、钨、银，以及它们的组合。
6.根据权利要求1所述的导热油脂，其中所述导热颗粒具有不大于约7微米的D50（体积平均值）粒度。
7.根据权利要求1所述的导热油脂，其中所述导热颗粒具有不大于约5微米的D50（体积平均值）粒度。
8.根据权利要求1所述的导热油脂，其中所述导热颗粒具有不小于约0.9微米的D50（体积平均值）粒度。
9.一种微电子包装，包括：
基板；
附接到所述基板的至少一个微电子热源；和
在所述至少一个微电子热源上的根据权利要求1所述的导热油脂。
10.根据权利要求9所述的微电子包装，还包括散热器，其中所述导热油脂存在于所述微电子热源和所述散热器之间。
11.根据权利要求10所述的微电子包装，还包括散热装置，其中所述导热油脂存在于所述散热器和所述散热装置之间。
12.一种制备导热油脂的方法，包括：
提供载体油、分散剂和导热颗粒，其中所述导热颗粒具有不大于约11微米的D50（体积平均值）粒度，并且其中基于所述导热油脂中的导热颗粒的总体积计，所述导热油脂中的导热颗粒包含小于约3体积%的具有0.7微米或更小的粒度的颗粒；
将所述载体油和分散剂混合以形成混合物；以及
将所述导热颗粒混合到所述混合物中。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述导热颗粒具有不大于约7微米的D50（体积平均值）粒度。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述导热颗粒具有不大于约5微米的D50（体积平均值）粒度。
15.一种导热油脂，包含：
载体油；
分散剂；和
导热颗粒，其中所述导热颗粒具有小于约7微米且大于约0.9微米的D50（体积平均值）粒度。
16.根据权利要求15所述的导热油脂，其中所述导热颗粒具有小于约5微米且大于约2微米的D50（体积平均值）粒度。
CN201280048819.4A 2011-10-07 2012-09-28 具有低耐热性的热油脂 Pending CN104053759A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161544801P 2011-10-07 2011-10-07
US61/544,801 2011-10-07
PCT/US2012/057920 WO2013052375A1 (en) 2011-10-07 2012-09-28 Thermal grease having low thermal resistance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104053759A true CN104053759A (zh) 2014-09-17

Family

ID=48044090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280048819.4A Pending CN104053759A (zh) 2011-10-07 2012-09-28 具有低耐热性的热油脂

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140240928A1 (zh)
KR (1) KR20140083001A (zh)
CN (1) CN104053759A (zh)
TW (1) TWI553111B (zh)
WO (1) WO2013052375A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104479640A (zh) * 2014-11-25 2015-04-01 冯智勇 纳米级铜钴合金微粒热传导液新材料
CN109370540A (zh) * 2018-11-14 2019-02-22 深圳市爱能森储能技术创新有限公司 导热悬浮液及其制备方法
CN114945647A (zh) * 2020-03-18 2022-08-26 积水保力马科技株式会社 导热性润滑脂

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2017002779A (es) * 2014-09-22 2017-05-30 Dow Global Technologies Llc Grasa termica basada en fluido olefinico hiperramificado.
KR102319263B1 (ko) 2017-11-30 2021-10-29 주식회사 엘지화학 방열 유체 조성물, 이의 제조방법, 이를 포함하는 전지 모듈 및 배터리 팩
TWI698287B (zh) * 2019-08-27 2020-07-11 華碩電腦股份有限公司 液態金屬散熱膏塗佈方法及使用液態金屬散熱膏的散熱模組
RU2757253C2 (ru) * 2019-12-26 2021-10-12 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Полимерная композиционная теплопроводная паста с нановолокнистым модификатором
RU2764219C1 (ru) * 2020-12-02 2022-01-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Композиционный теплопроводящий материал на основе наножидкости
CN112724669A (zh) * 2020-12-18 2021-04-30 金发科技股份有限公司 一种高灼热丝高导热尼龙复合材料及其制备方法和应用
RU2767031C1 (ru) * 2021-03-18 2022-03-16 Общество с ограниченной ответственностью "ПАСТЕР" (ООО "ПАСТЕР") Теплопроводная паста для сопряжения теплонапряженных устройств и деталей
JP7262699B1 (ja) * 2021-11-17 2023-04-21 デンカ株式会社 放熱グリース
WO2023090240A1 (ja) * 2021-11-17 2023-05-25 デンカ株式会社 放熱グリース

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101288353A (zh) * 2005-11-01 2008-10-15 泰克菲尔姆有限公司 包含具有多种粒度分布的热导性填料的热界面材料
CN101511981A (zh) * 2006-09-05 2009-08-19 3M创新有限公司 导热油脂
CN101624514A (zh) * 2008-07-08 2010-01-13 信越化学工业株式会社 导热有机硅组合物

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5591789A (en) * 1995-06-07 1997-01-07 International Business Machines Corporation Polyester dispersants for high thermal conductivity paste
JP3948642B2 (ja) * 1998-08-21 2007-07-25 信越化学工業株式会社 熱伝導性グリース組成物及びそれを使用した半導体装置
JP2000169873A (ja) * 1998-12-02 2000-06-20 Shin Etsu Chem Co Ltd シリコーングリース組成物
US6656389B2 (en) * 2001-06-29 2003-12-02 International Business Machines Corporation Thermal paste for low temperature applications
US20030125418A1 (en) * 2001-10-10 2003-07-03 Show A Denko K.K. Particulate alumina, method for producing particulate alumina, and composition containing particulate alumina
TWI385246B (zh) * 2004-05-21 2013-02-11 Shinetsu Chemical Co 聚矽氧烷潤滑油組成物
JP5090177B2 (ja) * 2004-12-16 2012-12-05 ダウ・コーニング・コーポレイション 熱界面組成物
US20070031684A1 (en) * 2005-08-03 2007-02-08 Anderson Jeffrey T Thermally conductive grease
CN1916105A (zh) * 2005-08-19 2007-02-21 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 散热膏及其制备方法
JP4933094B2 (ja) * 2005-12-27 2012-05-16 信越化学工業株式会社 熱伝導性シリコーングリース組成物
CN101652459A (zh) * 2007-04-02 2010-02-17 3M创新有限公司 热脂制品以及方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101288353A (zh) * 2005-11-01 2008-10-15 泰克菲尔姆有限公司 包含具有多种粒度分布的热导性填料的热界面材料
CN101511981A (zh) * 2006-09-05 2009-08-19 3M创新有限公司 导热油脂
CN101624514A (zh) * 2008-07-08 2010-01-13 信越化学工业株式会社 导热有机硅组合物

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104479640A (zh) * 2014-11-25 2015-04-01 冯智勇 纳米级铜钴合金微粒热传导液新材料
CN109370540A (zh) * 2018-11-14 2019-02-22 深圳市爱能森储能技术创新有限公司 导热悬浮液及其制备方法
CN114945647A (zh) * 2020-03-18 2022-08-26 积水保力马科技株式会社 导热性润滑脂
CN114945647B (zh) * 2020-03-18 2023-06-09 积水保力马科技株式会社 导热性润滑脂

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140083001A (ko) 2014-07-03
TWI553111B (zh) 2016-10-11
TW201329222A (zh) 2013-07-16
WO2013052375A1 (en) 2013-04-11
US20140240928A1 (en) 2014-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104053759A (zh) 具有低耐热性的热油脂
CN102634212B (zh) 一种导热硅脂组合物
DE60217779T2 (de) Adaptive Füller und thermische Zwischenmaterialien
Liu et al. Calorimetric evaluation of phase change materials for use as thermal interface materials
JP6866877B2 (ja) 低熱抵抗シリコーン組成物
CN105086950B (zh) 一种高导热膏
CN109988484A (zh) 一种石墨烯水性散热涂料及其制备方法
JP2009096961A (ja) リワーク性に優れた熱伝導性シリコーングリース組成物
CN101511981A (zh) 导热油脂
WO2008042446A2 (en) Mixed boron nitride composition and method for making thereof
CN101238202A (zh) 导热油脂
JP2015140395A (ja) 熱伝導性シリコーングリース組成物
KR102601088B1 (ko) 열전도성 실리콘 그리스 조성물
CN112300501A (zh) 一种导热吸波相变复合材料制备方法及复合材料
WO2015105106A1 (ja) 熱伝導性シート用樹脂組成物、熱伝導性シート、樹脂被膜金属、電子機器
JP2018084405A (ja) 粒子相互作用による向上した境界層熱伝達
US20180079946A1 (en) Materials including thermally reversible gels
CN106634862A (zh) 导热凝胶及其制备方法
CN108003406A (zh) 一种耐温导热相变材料及其制备方法
CN106103347B (zh) 粘度特性优良的低碱α氧化铝粉体及其制造方法
CN106661332A (zh) 导热粘土
JP2005054099A (ja) 熱伝導性グリース
WO2021200490A1 (ja) アルミナ粉末、樹脂組成物、及び放熱部品
CN102250589A (zh) 一种高性能无硅导热膏及其制备方法
CN108148558A (zh) 一种含石墨烯的导热凝胶及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140917

RJ01 Rejection of invention patent application after publication