KR101442717B1 - 얇은 전사막 또는 금속화막을 구비한 열계면재 - Google Patents

얇은 전사막 또는 금속화막을 구비한 열계면재 Download PDF

Info

Publication number
KR101442717B1
KR101442717B1 KR1020107012427A KR20107012427A KR101442717B1 KR 101442717 B1 KR101442717 B1 KR 101442717B1 KR 1020107012427 A KR1020107012427 A KR 1020107012427A KR 20107012427 A KR20107012427 A KR 20107012427A KR 101442717 B1 KR101442717 B1 KR 101442717B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thermal interface
metal layer
interface material
layer
metallization layer
Prior art date
Application number
KR1020107012427A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100095565A (ko
Inventor
제이슨 엘. 스트라더
마크 위스니에우스키
카렌 제이. 브루다
미카엘 디. 크라익
Original Assignee
라이르드 테크놀로지스, 아이엔씨
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 라이르드 테크놀로지스, 아이엔씨 filed Critical 라이르드 테크놀로지스, 아이엔씨
Publication of KR20100095565A publication Critical patent/KR20100095565A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101442717B1 publication Critical patent/KR101442717B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3735—Laminates or multilayers, e.g. direct bond copper ceramic substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/027—Thermal properties
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3011—Impedance
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/14—Layer or component removable to expose adhesive
    • Y10T428/1476—Release layer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264—Up to 3 mils
    • Y10T428/265—1 mil or less
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31652—Of asbestos
    • Y10T428/31663—As siloxane, silicone or silane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678—Of metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Decoration By Transfer Pictures (AREA)

Abstract

다양한 양태에 따라, 열계면재 조립체의 예시적인 실시 형태들이 제공된다. 예시적인 하나의 실시 형태에서, 열계면재 조립체는 일반적으로 제1 측면 및 제2 측면을 갖는 열계면재와, 두께가 약 0.00127 cm(0.0005 인치) 이하인 건조재를 포함한다. 건조재는 열계면재의 제1 측면의 적어도 일부를 따라 배치된다.

Description

얇은 전사막 또는 금속화막을 구비한 열계면재{THERMAL INTERFACE MATERIAL WITH THIN TRANSFER FILM OR METALLIZATION}
본 출원은 2007년 11월 5일 출원된 미국 가특허 출원 제60/985,418호의 우선권을 주장한 것이다.
본 출원은 2007년 11월 5일 출원된 미국 가특허 출원 제60/985,418호의 우선권을 주장한 2007년 11월 12일 출원된 미국 특허 출원 제11/938,588호의 부분 연속 출원이다. 이들 출원의 전체 개시 내용은 본 출원에 의해 원용된다.
본 발명은 일반적으로 발열 요소에서 방열 부재 및/또는 열확산 부재(이하, 간단히 방열판(heat sink)이라 한다)까지 열도전 경로를 구축하기 위한 열계면재(thermal interface material)에 관한 것이다.
본 단원에서의 기재 내용은 단지 본 발명에 관련된 배경 정보를 제공하기 위한 것이고 종래 기술을 구성하지 않을 수 있다.
반도체, 트랜지스터 등과 같은 전기 구성요소는 통상적으로 전기 구성요소가 최적으로 동작하는 사전 설계된 온도를 갖는다. 이상적으로, 사전 설계된 온도는 주변 공기의 온도에 가깝다. 그러나 전기 구성요소가 동작하면 열이 생성되고, 이 열은 제거되지 않을 경우 전기 구성요소를 정상 동작 온도나 바람직한 동작 온도보다 훨씬 높은 온도에서 동작시키는 요인이 될 것이다. 이런 과도한 온도는 전기 구성요소의 동작 특성과 관련 장치의 동작에 부정적인 영향을 줄 수 있다.
발열로 인한 부정적인 동작 특성을 방지하거나 적어도 저감시키기 위해, 열은 예컨대 동작 중인 전기 구성요소에서 방열판으로 열을 전도시킴으로써 제거되어야 한다. 그후, 방열판은 종래의 대류 및/또는 복사 기술에 의해 냉각될 수 있다. 전도 동안, 열은 전기 구성요소와 방열판 간의 직접 표면 접촉 및/또는 중간 매체나 열계면재(TIM, thermal interface material)를 통한 전기 구성요소와 방열판 간의 접촉에 의해 동작 중인 전기 구성요소에서 방열판으로 통과할 수 있다. 열계면재는 상대적으로 열악한 열 도전체인 공기로 간극을 충전시키는 것에 비해 열전달 효율을 증가시키기 위해 열전달면 사이의 간극을 채우는 데 사용될 수 있다. 몇몇 장치에서는 전기 절연체가 전기 구성요소와 방열판 사이에 배치될 수도 있는데, 많은 경우 이것은 TIM 자체이다.
본 발명은 발열 요소에서 방열 및/또는 열확산 부재까지 열도전 경로를 구축하기 위한 열계면재를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다양한 양태에 따르면, 열계면재 조립체의 예시적인 실시 형태들이 제공된다. 예시적인 일 실시 형태에서, 열계면재 조립체는 일반적으로 제1 측면 및 제2 측면을 갖는 열계면재와 두께가 약 0.00127 cm(0.0005 인치) 이하인 건조재를 포함한다. 건조재는 열계면재의 제1 측면의 적어도 일부를 따라 배치된다.
다른 예시적인 실시 형태에서, 열계면 조립체는 일반적으로 제1 측면 및 제2 측면을 갖는 열계면재와 두께가 약 0.00127 cm(0.0005 인치) 이하인 금속층을 포함한다. 금속층은 제1 및 제2 측면을 갖는다. 금속층의 제1 측면은 열계면재의 제1 측면의 적어도 일부를 따라 배치된다. 폴리머 코팅이 금속층의 제2 측면의 적어도 일부 상에 도포된다.
다른 양태는 열계면 조립체를 사용 및/또는 제조하는 방법과 같은 열계면재 조립체에 관한 방법을 제공한다. 예시적인 일 실시 형태에서, 열계면재 조립체 제조 방법은 일반적으로 열계면재의 제1 측면의 적어도 일부를 따라 두께가 약 0.00127 cm(0.0005 인치) 이하가 되도록 건조재가 마련된 열계면재를 제공하는 단계를 포함한다.
다른 예시적인 실시 형태는 발열 요소로부터의 열전달에 관련된 방법을 제공한다. 본 예시적인 실시 형태에서, 방법은 일반적으로 발열 요소의 표면과 방열판의 표면 사이에 열계면재 조립체를 설치함으로써 발열 요소, 열계면재 조립체 및 방열판에 의해 한정되는 열도전 경로를 구축한다. 열계면재 조립체는 열계면재와, 두께가 약 0.00127 cm(0.0005 인치) 이하이고 열계면재의 적어도 일부를 따라 배치되는 건조재를 포함할 수 있다.
본 발명의 추가의 양태와 특징들은 다음에 제공되는 발명의 상세한 설명으로부터 자명하게 될 것이다. 더불어, 본 발명의 어느 하나 이상의 양태는 개별적으로 구현되거나 본 발명의 다른 양태들 중 어느 하나 이상과 조합되어 구현될 수 있다. 발명의 상세한 설명과 특정 실시예들은 본 발명의 예시적인 실시 형태를 지시하면서도 단지 예시의 목적으로 제시된 것으로 본 발명의 범위를 제공하기 위한 의도가 아님은 물론이다.
이하에 설명하는 도면은 단지 예시의 목적으로 제시된 것으로 본 발명의 범위를 제한하기 위한 의도가 아니다.
도 1은 예시적인 실시 형태들에 따른 열계면재, 금속화층 또는 금속층, 이형 코팅(release coating) 및 이형 라이너를 구비하는 열계면재 조립체의 단면도이다.
도 2는 예시적인 실시 형태들에 따른 열적 상변화재에 금속화층 또는 전사막을 적층하는 단계를 포함하는 예시적인 방법의 공정 흐름도이다.
도 3은 예시적인 실시 형태들에 따른 열적 간극 충전재에 금속화층 또는 전사막을 적층하는 단계를 포함하는 다른 예시적인 방법의 공정 흐름도이다.
도 4는 열계면재 및 금속화층 또는 금속층을 포함하는 열계면재 조립체를 제조하기 위한 다른 예시적인 방법의 공정 흐름도이다.
도 5는 열계면재, 금속화층 또는 금속층, 하부 이형 코팅 및 하부 이형 라이너를 구비하는 열계면재 조립체의 다른 예시적인 실시 형태의 단면도이다.
도 6은 예시적인 실시 형태들에 따른 열계면재 및 열계면재의 상면을 가로지르는 건조막을 구비한 열계면재 조립체의 단면도이다.
도 7은 열계면재 및 열계면재의 일부를 가로질러 스트라이프 패턴으로 형성된 건조재를 구비하는 열계면재 조립체의 다른 예시적인 실시 형태의 사시도이다.
도 8은 열계면재 및 열계면재의 일부를 가로질러 도트 패턴으로 형성된 건조재를 구비하는 열계면재 조립체의 다른 예시적인 실시 형태의 사시도이다.
도 9는 열계면재 및 건조재를 포함하는 열계면재 조립체를 제조하기 위한 다른 예시적인 방법의 공정 흐름도이다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 예시적인 실시 형태들에 따른 얇은 건조재가 열계면재에 제공될 수 있는 예시적인 패턴을 도시한다.
아래의 설명은 본질적으로 단지 예시적인 것이며, 본 발명, 적용 또는 용도를 제한하고자 하는 의도로서 제공된 것이 아니다.
지금까지는 두터운 포일을 구비한 열계면재가 발열 요소와 방열판 사이에 사용되어 이들 사이에 열도전 경로를 구축한다. 그러나, 본 발명의 발명자가 파악한 바에 따르면, 포일의 두께(예컨대, 1 밀(mil) 두께, 2 밀 두께 등)는 열적 임피던스를 증가시켜서 열적 성능에 부정적인 영향을 주도록 비교적 긴 열도전 경로를 초래한다. 부정적인 열적 영향에도 불구하고, 1 밀 또는 심지어 2 밀의 두께를 갖는 포일은 오늘날 캐리어 라이너를 사용하지 않고도 열계면재에 적용될 수 있는 자립식 독립형 프리-스탠딩(free-standing) 재료로서 사용된다. 더불어, 얇은 금속층이나 전사막은 일반적으로 너무 취약해서 자립이 가능하지 않으며, 이에 따라 독립층으로 기능하기에 적합하지 않다.
본 발명의 발명자들은 보다 얇은 포일을 사용하는 것이 열도전 경로를 보다 단축시킨다는 것을 알았기 때문에, 본 명세서에서 다양한 예시적인 실시 형태들을 개시하고 있으며, 이들 실시 형태들은 열계면재의 적어도 일부를 따라서 얇은 금속화층, 얇은 금속층, 적어도 일부에 폴리머 코팅(예컨대 열계면재에 대향하는 금속층의 측면에 형성되는 5 옹스트롬 두께의 폴리머 코팅 등)이 형성된 얇은 금속층 및/또는 얇은 건조재(예컨대, 열계면재의 일부에 걸쳐 또는 전면에 걸쳐 형성된 폴리머 또는 그 밖의 건조재의 층 또는 막, 스트라이프 패턴(도 10a), 균일 도트 패턴(도 10b), 불균일 도트 패턴(도 10c) 등과 같이 소정 패턴으로 형성된 건조재) 중 하나 이상이 형성된 열계면재를 포함한다. 금속화층, 금속층, 금속층/폴리머 코팅 및/또는 건조재의 저감된 두께는 훨씬 두터운 포일을 구비한 열계면재 조립체에 비해 열계면재 조립체의 열성능을 개선시킨다.
열도전 경로에 대해 낮은 열적 임피던스를 제공하는 짧은 열경로와 더불어, 금속화층, 금속층, 금속층/폴리머 코팅 및/또는 건조재의 두께는 결합면과의 양호한 형상 정합도 허용하는데, 적어도 부분적으로 상호 간의 효과적인 표면적 접촉 정도에도 의존하기 때문에 이런 양호한 형상 정합은 열적 임피던스를 낮추는 데에도 도움이 된다. 방열판 및/또는 발열 요소의 표면은 통상적으로 완전히 편평하지 않고 그리고/또는 매끄럽지 않기 때문에 결합면에 대해 정합시키는 능력이 중요하게 되는 경향을 보임으로써, 공기 간극 또는 공간(공기는 상대적으로 불량한 열 도전체임)이 불규칙 결합면 사이에 나타나서 열 전도에 대한 열 경로의 임피던스를 증가시키는 경향이 있다. 따라서, 공기 공간을 제거하는 것도 열도전 경로의 열적 임피던스를 낮추고 열도전 경로의 열 도전성을 증가시키도록 도움으로써 경로를 따르는 열의 전도를 향상시킬 수 있다.
본 명세서에 개시되는 다양한 실시 형태는 두터운 포일을 구비한 열계면재에 비해 열계면재의 열적 성능에 대한 부정적인 효과가 작은 (열적 임피던스 또는 저항의 증가가 작은) 얇은 금속화층, 얇은 금속층, 얇은 금속층/폴리머 코팅, 및/또는 얇은 건조재(예컨대 얇은 건조막, 층, 패턴 등)을 포함한다. 이에 대한 설명을 돕기 위해, 아래에 설명하는 비제한적인 실시예와 시험 결과는 단지 예시의 목적으로 제시되는 것일 뿐이며 제한을 위한 것이 아니다. 열 저항은 레어드 테크놀로지스사(Laird Technologies, Inc.)에서 구입 가능한 T-pcm™ 580S 계열 열적 상변화재로 제조된 시편에 대해 측정했다. 시편의 경우, 포일은 열적 상변화재 상에 서로 다른 포일 두께로 도포 또는 피복되었다. 폴리에스테르막에서 전사되어 T-pcm™ 580S 계열 열적 상변화재에 도포된 0.00025 cm(0.0001 인치) 두께의 포일을 구비한 시편에 대한 열 저항은 0.019℃-in2/W로 결정되었다. 이에 비해, 0.0017 cm(0.0007 인치) 두께의 자립식 또는 프리-스탠팅 포일을 구비한 시편에 대한 열 저항은 0.04℃-in2/W로 결정되었다.
열적 성능의 개선과 더불어, 본 명세서에 개시된 몇몇 예시적인 실시 형태는 하나 이상의 비교적 얇은 층이나 박막(예컨대, 금속화층, 얇은 금속층, 얇은 금속층/폴리머 코팅, 얇은 건조재, 막 또는 층 등) 상에 또는 그 전면에 걸쳐 형성된 보호 라이너를 또한 포함한다. 이런 실시 형태들에서, 보호 라이너는 열계면재 조립체를 설치하기 전에 제거될 수 있다. 따라서 보호 라이너를 사용하면, 자립식 또는 프리-스탠딩 독립형인 두터운 포일이 어떠한 보호 라이너도 없이 사용될 경우 때때로 발생할 수 있는 표면 결함이 박층 또는 박막에 발생한 가능성을 저감시키는 데 도움이 될 수 있다.
따라서, 본 명세서에는 얇은 금속화층, 얇은 금속층, 얇은 금속층/폴리머 코팅 및/또는 얇은 건조재/막/층을 구비한 열계면재를 포함하는 열계면재 조립체의 다양한 예시적인 실시 형태가 개시된다. 열계면재의 적어도 일부에 얇은 재료, 막, 층 또는 코팅(예컨대, 폴리머 코팅, 건조막, 전사막 등)이 존재함으로써 열계면재 조립체들이 결합 요소로부터 청결하고 용이하게 분리될 수 있게 되어, 예컨대 인쇄 회로 기판, 중앙 연산 유닛, 그래픽 처리 유닛, 메모리 모듈 또는 기타 발열 요소에 대해 재작업을 위한 용이한 접근을 허용한다. 더불어, 얇은 금속화층, 얇은 금속층, 얇은 금속층/폴리머 코팅 및/또는 얇은 건조재(예컨대, 건조막, 건조층, 건조 패턴 등)는 몇몇 실시 형태에서, 열계면재의 정전 방전 저감, 열계면재 구성 성분(예컨대, 실리콘 수지 등)이 결합면에 접촉하여 가능하게는 결합면을 오염시키는 것 방지(또는 적어도 그 가능성 저감), 금속화층, 금속층 또는 전도성 막을 구비한 열계면재 측면에서의 전도성 또는 전기 절연성, LED 또는 기타 광원에서 방출된 광이 금속화층, 금속층, 금속 또는 건조재를 구비한 열계면재 측면에서 반사되는 것과 같은 장점 중 하나 이상을 제공할 수 있다.
또한, 본 명세서에는 두께가 0.00127 cm(0.0005 인치) 이하(예컨대 0.0005 인치, 5 옹스트롬 등)인 비교적 얇은 건조재를 포함하되, 건조재가 유연한 또는 형상 정합적인 열계면재(예컨대, 간극 충전재, 상변화재, 퍼티(putty), 열도전성 절연체 등)의 일 측면 또는 양 측면을 따라 배치될 수 있는 열계면재 조립체의 예시적인 실시 형태들이 개시된다. 실시예로서, 얇은 건조재는 소정 패턴(예컨대, 스트라이프 패턴(도 10a), 균일한 도트 패턴(도 10b) 및 불균일한 도트 패턴(도 10c) 등)으로 형성되는 얇은 얇은 건조막, 얇은 건조층, 건조재와, 폴리머, 금속, 플라스틱 또는 종이 재료, 막 또는 층 등을 포함할 수 있다. 얇은 건조재를 구비하는 이들 예시적인 실시 형태에서, 얇은 건조재는 건조재가 배치된 면으로부터 열계면재 조립체를 비교적 청결하고 용이하게 분리시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 예컨대, 열계면재 조립체는 건조재가 발열 요소의 표면에 대해 접촉 상태에 있도록 방열판과 발열 요소(예컨대, 인쇄 회로 기판 조립체, 중앙 연산 유닛, 그래픽 처리 유닛, 메모리 모듈 또는 기타 발열 요소 등) 사이에 배치되거나 개재 또는 설치됨으로써, 열도전 경로가 발열 요소로부터 건조재와 열계면재를 거쳐 다시 방열판까지 한정된다. 따라서, 이런 후자의 예에서, 건조재는 정비, 수리, 교체 등을 위해 발열 요소에 대한 접근을 얻는 것과 같이 발열 요소로부터 열계면재 조립체를 청결하게 분리시킬 수 있도록 한다. 다른 실시예로서, 열계면재 조립체는 열도전 경로가 발열 요소로부터 열계면재와 건조재를 거쳐 다시 방열판까지 한정되도록 방열판의 표면에 대해 건조재를 구비한 상태로 발열 요소와 방열판 사이에 배치, 개재 또는 설치될 수 있다. 따라서, 이런 제2의 실시예에서, 건조재는 방열판이 보완, 수리, 교체 등을 위해 발열 요소에 대한 접근을 얻기 위해 제거될 때와 같이 열계면재 조립체가 발열 요소로부터 청결하게 분리될 수 있도록 한다.
더불어, 건조재는 몇몇 실시 형태에서 하나 이상의 아래와 같은 이점을 제공할 수도 있다. 예컨대, 건조재는 발열 요소가 아닌 방열판과 유지되거나 방열판에 고착되기 위해 선호하는 표면에서 우선적으로 분리되도록 구성될 수 있다. 건조재는 설치자의 손이나 구성요소의 표면과 같은 것에 대한 점착, 고착 또는 점착성 표면 접착을 방지함으로써 보다 용이한 처리와 설치를 허용할 수 있다. 건조재는 또한 열계면재 조립체가 둘 이상의 이형 라이너 대신 단지 하나의 이형 라이너를 포함하는 경우와 같이 제조 라인 속도를 증가시키고 제조 및/또는 선적 비용을 저감할 수 있도록 한다. 건조재는 그 강도가 유리 섬유에 의해 보강되었던 제품에 비해 열적 성능에 부정적인 영향을 적게 하면서도 제품의 강도를 개선할 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 건조재는 건조재가 보다 용이하게 인식될 수 있고 그리고/또는 열계면재와 식별되도록 채색되거나 열계면재와 다른 색상을 가질 수 있다. 다시, 이런 채색 구조는 TIM 조립체의 어느 측면이 방열판과 접촉 상태로 배치되어야 하는 지 그리고 어느 측면이 발열하는 전자 구성요소와 접촉 상태로 배치되어야 하는 지와 같이 TIM 조립체를 설치하기 위한 적절한 배향을 설치자가 보다 신속하고 용이하게 결정할 수 있도록 한다. TIM 조립체에 사용되는 특정 재료에 따라, 건조재는 열계면재보다 높거나 낮은 열 전도도를 가질 수 있고 그리고/또는 열계면재보다 크거나 적은 형상 정합성을 가질 수 있다.
이제 도 1을 참조하면, 본 발명의 하나 이상의 양태를 구현하는 적층 구조 또는 열계면재(TIM) 조립체(100)의 예시적인 실시 형태가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 예시된 TIM 조립체(100)는 일반적으로 열계면재(104), 금속화층, 금속층 또는 건조재(예컨대 건조막 또는 층 등)(116), 이형 코팅들(120, 128) 및 이형 라이너들(132, 140)(또는 보다 광의적으로, 기판 또는 지지층들(132, 140))을 포함한다. 이하 TIM 조립체(100)의 다양한 부분들(104, 116, 120, 128, 132, 140)을 보다 상세히 설명한다.
대안으로서, 다른 실시 형태들은 이형 코팅들(120, 128) 중 어느 하나 또는 모두를 포함하지 않고 그리고/또는 이형 라이너들(132, 140) 중 어느 하나 또는 모두를 포함하지 않는 TIM 조립체를 포함할 수 있다. 예컨대, TIM 조립체의 다른 실시 형태들은 일반적으로 이형 코팅들(120, 128)이나 이형 라이너들(132, 140)을 구비하지 않고 열계면재(예컨대, 104 등)와 금속화층, 금속층 또는 건조재(예컨대, 116 등)를 포함한다. TIM 조립체의 다른 실시 형태들은 일반적으로 하부 이형 라이너와 열계면재 사이 또는 상부 이형 라이너와 금속화층, 금속층 또는 건조재 사이에 이형 코팅들(예컨대, 120, 128 등)을 전혀 포함하지 않고 열계면재(예컨대, 104 등)와, 금속화층, 금속층 또는 건조재(예컨대, 116 등)와, 상부 및 하부 이형 라이너들(예컨대, 120, 128)을 포함한다. TIM 조립체의 다른 실시 형태들은 TIM 조립체의 이들 실시 형태들이 상부 이형 라이너와 금속화층, 금속층 또는 건조재 사이에 이형 코팅(예컨대, 120 등)을 포함하지 않도록 일반적으로 열계면재(예컨대, 104 등)와, 금속화층, 금속층 또는 건조재(예컨대, 116 등)와, 상부 및 하부 이형 라이너들(예컨대, 120, 128 등)과, 하부 이형 라이너와 열계면재 사이에 있는 이형 코팅(예컨대, 128 등)만을 포함한다. TIM 조립체의 하나의 특정 실시 형태는 상부 이형 라이너와 건조재 사이에 이형 코팅(예컨대, 120 등)이 없도록 일반적으로 열계면재(예컨대, 104 등)와, 건조재(예컨대, 116, 건조재 막 또는 층 등)와, 상부 및 하부 이형 라이너들(예컨대, 120, 128 등)과, 하부 이형 라이너와 열계면재 사이에 있는 이형 코팅(예컨대, 128 등)만을 포함한다. 이런 특정 실시예에서, 건조재는 상부 이형 라이너에 대해 직접 대면하고 건조재는 상부 이형 라이너와 건조재 사이에 이형 코팅을 필요로 하지 않고도 상부 이형 라이너로부터 분리되도록 조성된다. 그러나, 대안적인 실시 형태는 건조재와 이형 라이너 사이에 이형 코팅을 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시되는 다양한 실시 형태에서, 열계면재(104)는 다양한 재료로 형성될 수 있는데, 그 일부가 미주리주 세인트루이스에 소재한 레어드 테크놀로지스사의 예시적인 재료를 제시하는 아래의 표에 기재되어 있으며, 이에 따라 레어드 테크놀로지스사의 상표에 의해 확인된다. 표와 여기에 기재된 재료는 본 명세서에 개시되는 어느 하나 이상의 예시적인 실시 형태에서 열계면재로서 사용될 수 있으며, 단지 예시적인 목적으로 제공된 것이고 제한을 목적으로 하지 않는다.
몇몇 실시 형태에서, 열계면재(104)는 간극 충전재(예컨대 레어드 테크놀로지스사의 T-flex™ 간극 충전재 또는 T-pli™ 간극 충전재)이다. 실시예로서, 간극 충전재는 약 3 W/mK의 열 전도도와 약 0.46℃-in2/W, 0.62℃-in2/W, 0.85℃-in2/W, 1.09℃-in2/W 또는 1.23℃-in2/W 등의 열적 임피던스(ASTM D5470을 이용하여 10 psi(pound/in2)에서 결정(변경된 시험 방법))를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 간극 충전재는 약 1.2 W/mK의 열 전도도와 약 0.84℃-in2/W, 1.15℃-in2/W, 1.50℃-in2/W, 1.8℃-in2/W 또는 2.22℃-in2/W 등의 열적 임피던스(ASTM D5470을 이용하여 10 psi에서 결정(변경된 시험 방법))를 가질 수 있다. 다른 예시적인 간극 충전재는 약 6 W/mK의 열 전도도와 약 0.16℃-in2/W, 0.21℃-in2/W, 0.37℃-in2/W, 0.49℃-in2/W 또는 0.84℃-in2/W 등의 열적 임피던스(ASTM D5470을 이용하여 10 psi에서 결정(변경된 시험 방법))를 가질 수 있다.
다른 실시 형태에서, 열계면재(104)는 상변화재(예컨대 레어드 테크놀로지스사의 T-pcm™ 580S 계열 상변화재 등)이다. 실시예로서, 상변화재는 약 50℃의 상변화 연화점과, 약 -40℃ 내지 125℃의 동작 온도 범위와, 약 3.8 W/mK의 열 전도도와, 약 0.019℃-in2/W 또는 0.020℃-in2/W 등의 열적 임피던스(ASTM D5470을 이용하여 10 psi에서 결정(변경된 시험 방법))를 가질 수 있다.
또다른 실시 형태에서, 열계면재(104)는 열도전성 절연체(예컨대 레어드 테크놀로지스에서 제공하는 T-gard™ 500 등)이다. 예컨대, 열도전성 절연체는 약 0.6℃-in2/W 등의 열적 임피던스(ASTM D5470을 이용하여 10 psi에서 결정(변경된 시험 방법))를 가질 수 있다.
바로 아래의 표1은 본 명세서에서 설명하는 그리고/또는 도시하는 어느 하나 이상의 예시적인 실시 형태에서 열계면재로 사용될 수 있는 다양한 예시적인 열계면재를 나열한 것이다. 이들 예시적인 재료는 미주리주 세인트루이스에 소재한 레어드 테크놀로지스사에서 판매하는 것이며, 이에 따라 레어드 테크놀로지스사의 상표에 의해 확인된다. 이 표1과 여기에 나열된 재료 및 특성은 단지 예시적인 목적으로 제공된 것이고 제한을 목적으로 하지 않는다.
명칭 구성성분 형태
T-flex™ 300 세라믹 충전 실리콘 엘라스토머 간극 충전재
T-flex™ 600 질화붕소 충전 실리콘 엘라스토머 간극 충전재
T-pli™ 200 질화붕소 충전 실리콘 엘라스토머 유리섬유 강화 간극 충전재
T-pcm™ 580 금속/세라믹 충전 기지 상변화재
T-pcm™ 580S 금속/세라믹 충전 기지 상변화재
T-gard™ 500 전기 등급 유리 섬유 상의 세라믹 충전 실리콘 러버 열도전성 절연체
이 표1에 기재된 예 외에도, 공기만 있는 경우보다 바람직하게 양호한 열 도전체들인 다른 열계면재가 사용될 수도 있다. 다른 예시적인 재료로는 유연한 또는 형상 정합가능한 실리콘 패드, 비실리콘계 재료(예컨대, 비실리콘계 간극 충전재 재료, 열가소성 및/또는 열경화성 폴리머, 엘라스토머 재료 등), 실크 내장재(silk screened material), 폴리우레탄 발포제 또는 겔(gel), 열 퍼티(putties), 열 그리즈(grease), 열도전성 첨가제 등이 있다. 몇몇 실시 형태에서, 차폐 장치가 전기 구성요소 위에서 인쇄 회로 기판에 설치되는 경우 전기 구성요소와 접촉 상태로 배치될 때 패드를 전기 구성요소의 크기와 외형과 비교적 밀접하게 일치시키기 위해 충분한 압축성과 신축성을 갖는 하나 이상의 형상 정합가능한 열계면 패드가 사용된다. 전기 구성요소를 이런 비교적 밀접하게 끼우고 캡슐화하는 방식으로 결합함으로써, 형상 정합가능한 열계면 패드는 열 에너지를 소산시킴에 있어 전기 구성요소에서 커버로 열을 전도시킬 수 있다. 추가로, 열계면은 본 명세서에 개시된 바와 같이 커버에 형성된 구멍으로 비교적 용이하게 압입되거나 압출되도록 충분히 연성이고 형상 정합가능하고 그리고/또는 유연한 재료로도 형성될 수 있다.
도 1을 더 참조하면, TIM 조립체(100)는 이형 코팅(120)과 열계면재(104)의 상면 또는 제1 측면(108) 사이에 일반적으로 배치된 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)를 포함한다. 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)는 바람직하게는 열적 저항에 거의 아무런 영향이 없고 표면(예컨대, 발열 요소 또는 방열판 등의 표면)에 일치시키기 위해 비교적 유연하거나 형상 정합가능한거나 신축적인 다양한 재료로 형성될 수 있다. 양호한 열도전체이고 결합면과 양호하게 형상 정합할 수 있는 재료를 사용하는 것이 낮은 열적 임피던스를 제공하도록 돕는다. TIM 조립체(100)와 사용되는 특정 재료에 따라, 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)는 열계면재(104)보다 높거나 낮은 열 전도도를 갖고 그리고/또는 열계면재(104)보다 다소 형상 정합적인 재료로 형성될 수 있다. 더불어, 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)는 예컨대 발열 요소를 재가공하거나 정비하기 위해 열계면재(104)가 발열 요소나 방열판에서 청결하고 용이하게 분리되도록 도울 수도 있다. 몇몇 예시적인 실시 형태에서, 건조재(116)는 발열 요소나 방열판의 표면에서 비교적 청결하고 용이하게 분리될 수 있도록 구성된 재료(예컨대, 폴리머, 종이, 플라스틱 등)의 막 또는 층을 포함한다. 따라서, 이런 실시 형태에서, 건조막과 (건조막이 제공되거나 도포되어 열계면재 조립체를 형성하는) 열계면재는 건조막이 열계면재에 부착되거나 열계면재를 따라 배치된 상태로 유지되면서 집합적으로 단일의 합착된 조립체로서 건조막이 배치되었던 표면으로부터 제거될 수 있다. 다른 예시적인 실시 형태에는 구리를 포함하는 금속화층 또는 금속층(116)이 있다. 또다른 예시적인 실시 형태에서, 열계면재는 열계면재에 일반적으로 대향하는 금속화층 또는 금속층의 표면에 코팅(116)(예컨대, 폴리머 코팅 등)을 구비한 금속화층 또는 금속층을 포함하거나 마련될 수 있다. 대안적인 실시 형태는 구리 이외의 다른 금속(예컨대, 은, 주석 등), 합금, 비금속재, 폴리머, 플라스틱, 종이재 등을 포함하는 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)에 사용되는 하나 이상의 다른 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시예로서, 예시적인 실시 형태는 두께가 약 0.00127 cm(0.0005 인치) 이하인 알루미늄을 포함하는 금속화층 또는 금속층(116)을 포함할 수 있다. 다른 실시 형태는 두께가 약 0.0005 cm(0.0002 인치), 0.00025 cm(0.0001 인치), 5 옹스트롬, 0.00025 cm(0.0001 인치) 미만, 5 옹스트롬 미만 등인 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)를 가질 수 있다. 또한, 본 명세서에 개시된 몇몇 실시 형태에서, 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)는 상표명 Dun-Tran(예컨대, 열-활성화 접착층을 구비한 던모어(Dunmore) DT273 금속화막, Dunmore DT101 금속화 전사층 등)으로 판매되는 제품이나 폴리머 코팅을 구비한 금속화층 또는 금속층 또는 막을 갖는 그 밖의 제품과 같이, 펜실베니아주, 브리스톨에 소재한 던모어사(Dunmore Corporation)의 제품의 부품 또는 하부 구성요소로서 제공될 수 있다.
다양한 공정과 기술들이 특정 실시 형태에 따라 금속화층, 금속층 또는 건조재를 구비한 열계면재를 제공하기 위해 이용될 수 있다. 이들 공정의 몇가지 예로는 다른 적절한 공정 중에서도 증기 증착, 진공 금속화, 적층, 캘린더링(calendering), 스퍼터링, 전해 도금, 기화, 플래시 코팅, 그라비어 이용 코팅, 플렉소 인쇄 코팅(flexographic coating), 패턴 인쇄, 그 밖의 코팅 기술들, 전사 또는 전사 캐리어(예컨대, 폴리에스테르 라이너 등)를 통한 제공이 있다. 실시예로서, 건조재는 열계면재에 대한 전사를 위해 캐리어 라이너로부터 분리되도록 구성될 수 있다. 따라서, 이런 예에서, 캐리어 라이너에서 열계면재로 건조재를 전사함으로써 열계면재에 건조재가 마련될 수 있다.
더불어, 도 1은 하나의 금속화층, 금속층 또는 건조재층/막(116)만을 도시한다. 대안적인 실시 형태는 열계면재 하부에 제2/하부 금속화층, 금속층 또는 건조재층/막을 포함할 수 있다. 더불어, 몇몇 실시 형태는 열계면재의 일 측면, 양 측면 또는 모든 측면 및/또는 표면 상에 전체적으로 또는 부분적으로 배치, 피복, 전사, 도포 또는 제공되는 하나 보다 많은 금속화층, 금속층 또는 건조재층/막(예컨대, 서로 다른 금속 재료의 복수층, 동일 재료의 복수층, 서로 다른 합금의 복수층, 비금속층의 복수층, 하나 이상의 금속층 및/또는 하나 이상의 비금속층을 포함하는 복수층, 건조재의 복수층 등)을 포함할 수 있다. 예컨대, 다른 실시 형태는 예컨대 내산화성을 향상시키기 위해 스퍼터링 기술을 거쳐 열계면재의 상부에 직접 형성되는 제1 구리 금속화층 또는 금속층과 구리의 상부에 직접 형성되는 제2 니켈 금속화층 또는 금속층을 포함할 수 있다. 다른 실시예는 폴리머 코팅이 금속화층 또는 금속층의 상부에 직접 형성된 상태에서 열계면재의 상부에 직접 형성된 금속화층 또는 금속층을 포함할 수 있다. 또다른 실시예는 열계면재의 상부에 직접 형성된 건조재층 또는 막(예컨대, 폴리머 막 등)을 포함할 수 있다. 또다른 실시예는 동일한 재료, 서로 다른 재료, 서로 다른 합금, 비금속 재료 등으로 된 복수층을 포함할 수 있다.
도 1에 예시된 실시 형태에서, TIM 조립체(100)는 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)의 상면 또는 상부측(124)이 상부에 예시된 이형 코팅(120)을 포함한다. TIM 조립체(100)는 또한 열계면재(104)의 하부면 또는 제2 측면(112) 바로 아래에 예시된 다른 이형 코팅(128)을 포함한다. 열계면재 조립체(100)는 이형 코팅(120)의 상면 또는 상부측(136)의 상부에 예시된 이형 라이너(132)를 더 포함한다. TIM 조립체(100)는 또한 이형 코팅(128)의 하부면 또는 제2 측면(144) 바로 아래에 예시된 이형 라이너(140)를 더 포함한다.
계속 도 1을 참조하면, 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)는 이형 코팅(120) 및 이형 라이너(140)와 별개의 층으로서 예시된다. 그러나, 몇몇 실시 형태에서, 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)와, 이형 코팅(120)과, 이형 라이너(140)는 부조립체로서 제공될 수 있고, 부조립체는 다시 열계면재(104)에 적층 또는 캘린더링되거나 그 밖의 방법으로 제공된다. 이들 예시적인 실시 형태에서, 이형 라이너(140)는 이형 코팅(120) 및 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)가 도포되는 기판 또는 지지층을 포함할 수 있다. 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)는 두께가 약 0.00127 cm(0.0005 인치) 이하(예컨대, 0.0005 cm(0.0002 인치), 0.00025 cm(0.0001 인치), 5 옹스트롬 등)인 막이나 층일 수 있다. 단지 실시예로서, 금속이나 건조재의 막이나 층이 기판, 지지층 또는 이형 라이너(132)의 이형 측면(상부에 이형 코팅(120)이 형성된 측면) 상에 제공되거나 도포되거나 피복될 수 있다. 금속이나 건조재는 증기 증착, 진공 금속화, 스퍼터 기술, 전해 도금, 기화, 플래시 코팅, 그라비어 이용 코팅, 플렉소 인쇄 코팅, 패턴 인쇄, 그 밖의 코팅 기술 등을 이용하여 이형 측면 상으로 제공되거나 도포되거나 피복될 수 있다. 그후, 열계면재(104)와 부조립체(이형 라이너(132), 이형 코팅(120) 및 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)를 포함)는 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)가 도 1에 도시된 바와 같이 일반적으로 이형 코팅(120)과 열계면재(104) 사이에 배치되도록 적층될 수 있다.
다른 실시예로서, 일 측면에 폴리머 코팅이 형성된 금속막 또는 층이 기판, 지지층 또는 이형 라이너(132)의 이형 측면(상부에 이형 코팅(120)이 형성된 측면) 상으로 제공되거나 도포될 수 있다. 그후, 열계면재(104)와 부조립체(이형 라이너(132), 이형 코팅(120) 및 금속층/폴리머 코팅(116)을 포함)는 금속층/폴리머 코팅(116)이 일반적으로 열계면재(104)와 이형 코팅(120) 사이에 배치되도록 적층될 수 있다. 이런 실시 형태에서, 폴리머 코팅은 이형 코팅(120)과 금속층 사이에 있을 수 있고, 금속층은 다시 폴리머 코팅과 열계면재(104) 사이에 있을 수 있다.
다른 예시적인 실시 형태로서, 건조재막 또는 층(예컨대, 건성 폴리머막, 전사막 등)이 기판, 지지층 또는 이형 라이너(132)의 이형 측면(상부에 이형 코팅(120)이 형성된 측면) 상으로 제공되거나 도포되거나 피복될 수 있다. 그후, 열계면재(104)와 부조립체(이형 라이너(132), 이형 코팅(120) 및 건조재(116)를 포함)는 건조재(116)가 일반적으로 이형 코팅(120)과 열계면재(104) 사이에 배치되도록 적층되거나 다르게 제공될 수 있다.
도 5는 열계면재(TIM) 조립체(500)의 다른 실시 형태를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 금속화층, 금속층 또는 건조재(516)는 다른 적절한 공정들 중에서 예컨대 증기 증착, 진공 금속화, 스퍼터링, 플래시 코팅, 전해 도금, 기화, 그라비어 이용 코팅, 플렉소 인쇄 코팅, 재료 패턴 인쇄, 그 밖의 코팅 기술을 거쳐 열계면재(504)의 표면 또는 측면에 직접 제공되거나 도포될 수 있다. 이 실시예에서, TIM 조립체(500)는 하부 이형 코팅(528)과 이형 라이너(540)를 포함한다. 그러나, 이런 대안적인 실시 형태에서, TIM 조립체(500)는 도 5에 상부 이형 코팅이나 상부 이형 라이너가 없는 것으로 도시된다. 본 실시 형태에서는 금속화층, 금속층 또는 건조재(516)가 열계면재(504)에 직접 제공되거나 도포되거나 금속화되기 때문에, 금속화층, 금속층 또는 건조재(516)는 지지층이나 기판을 포함하는 부조립체의 적층이나 캘린더링에 의해 열계면재(504)에 제공되지 않는다. 이에 비해, 도 1에 도시된 TIM 조립체(100)의 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)는 열계면재(104)와, 이형 라이너(132), 이형 코팅(120) 및 이에 의해 지지되는 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)로 이루어진 부조립체를 적층하거나 캘린더링하는 방식으로 제공될 수 있다. 본 명세서에 개시된 바와 같이, 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)는 하나 이상의 금속(예컨대, 구리, 알루미늄 등), 비금속(예컨대, 폴리머, 플라스틱, 종이, 건조막 재료, 전사막 재료 등), 이들의 조합을 이형 코팅(120)이 형성된 측면인 이형 라이너, 기판 또는 지지층(132)의 이형 측면에 도포하는 방식으로 TIM 조립체(100)에 제공될 수 있다. 금속 또는 건조재를 제공할 수 있는 공정의 몇가지 예로는 다른 적절한 공정 중에서도 증기 증착, 진공 금속화, 적층, 캘린더링, 스퍼터링, 전해 도금, 기화, 플래시 코팅, 그라비어 이용 코팅, 플렉소 인쇄 코팅, 건조재 패턴 인쇄, 그 밖의 코팅 기술들, 전사 또는 전사 캐리어(예컨대, 폴리에스테르 라이너 등)를 통한 제공이 있다.
다양한 재료가 본 명세서에 개시되는 다른 예시적인 실시 형태들 뿐 아니라 도 1에 도시된 이형 코팅(120, 128) 및 이형 라이너(140)에 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 이형 라이너(132, 140)는 그 상부에 이형 코팅(120, 128)을 제공하도록 실리콘화된 종이, 폴리에스테르, 프로필렌 등으로 형성된 기판, 지지층, 막 또는 라이너를 포함할 수 있다. 다른 실시 형태들은 처리(예컨대, 실리콘화 등) 되지 않은 캐리어 라이너를 포함할 수 있지만, 대신에 건조재 자체는 캐리어 라이너로부터 분리되어 열계면재로 전사되도록 구성된다. 예컨대, 도 6은 열계면재(604)와, 열계면재(604)의 전체 제1 측면을 따라 배치되는 건조재(616)를 포함하는 TIM 조립체(600)를 도시한다. 이런 예시적인 실시 형태에서, 건조재(616) 자체는 전사용 미처리 캐리어 라이너에서 열계면재(604)로 분리되도록 구성되었다.
다시 도 1을 참조하면, 이형 라이너들(132, 140)은 대응하는 이형 코팅들(120, 128)을 위한 지지 기판, 층 또는 막으로서 구성될 수 있으며, 이형 코팅들(120, 128)은 다시 예컨대 지지 기판, 층 또는 막이 열계면재로부터 용이하게 제거될 수 있도록 하기 위해 지지 기판, 층 또는 막에 형성되는 낮은 표면 에너지 코팅들로서 구성될 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 이형 라이너들(132, 140)은 예컨대 운반, 선적 등을 수행하는 동안 TIM 조립체(100)의 다른 층들(104, 116)을 보호하는 것을 돕도록 구성된다.
예시적인 설치 공정 동안, 이형 라이너들(132, 140)은 TIM 조립체(100)로부터 제거(예컨대, 박피 등)될 수 있다. 이형 라이너들(132, 140)의 제거는 이형 코팅들(120, 128)에 의해 용이하게 된다. 그 후, 열계면재(104)와 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)는 일반적으로 방열판과 발열 요소(예컨대, 고주파 마이크로프로세서, 인쇄 회로 기판, 중앙 연산 유닛, 그래픽 처리 유닛, 랩탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 데스크탑 퍼스널 컴퓨터, 컴퓨터 서버, 열 시험 스탠드 등의 구성요소) 사이에 배치될 수 있다. 예컨대, (지금 이형 라이너(140)의 제거로 인해 노출된) 열계면재의 하부면 또는 하부측(112)은 방열판의 표면에 대해 배치되어 열적 접촉 상태일 수 있다. (마찬가지로 이형 라이너(132)의 제거로 인해 노출된) 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)의 상부면 또는 상부측(124)은 발열 요소의 표면에 배치되어 열적 접촉 상태에 있을 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)의 상부면 또는 상부측(124)은 발열 요소의 표면에 배치되어 열적 접촉 상태에 있는 폴리머 코팅을 포함할 수 있다. 다른 실시 형태에서, 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)의 상부면 또는 상부측(124)은 발열 요소의 표면에 배치되어 열적 접촉 상태에 있는 건조막 또는 전사막(예컨대, 건성 폴리머막 등)의 일부를 포함할 수 있다. 또다른 실시 형태에서, 금속화층, 금속층 또는 건조재의 상부면 또는 상부측(124)은 발열 요소의 표면에 배치되어 열적 접촉 상태에 있는 금속화층 또는 금속층(116)을 형성하는 금속, 금속들 또는 합금들의 일부를 포함할 수 있다. 따라서, 발열 요소에서 방열판까지의 열도전 경로가 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)와 열계면재(104)를 거쳐 구축될 수 있다. 대안적인 실시 형태는 발열 요소와 방열판에 대한 열계면재(104)와 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)의 배향을 반대로 할 수 있다. 즉, 몇몇 실시 형태는 열계면재(104)의 하부면 또는 하부측(112)을 발열 요소의 표면에 대해 열적 접촉 상태로 배치하는 단계와, 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)의 상부면 또는 상부측(124)을 방열판의 표면에 대해 열적 접촉 상태로 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 또다른 실시 형태에서, 열계면재(104)와 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)가 사용될 수 있으며 다른 곳에 설치될 수 있다. 위에서 제시된 TIM 조립체(100)를 위한 예시적인 설치 공정에 관한 설명은 단지 예시의 목적으로 제시된 것이며, TIM 조립체의 다른 실시 형태들이 서로 다르게 구성되고 그리고/또는 설치될 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시 형태는 열계면재의 상부면 및 하부면 상에 적어도 하나의 금속화층, 금속층 또는 건조재(예컨대, 건조막, 전사막 등)을 구비한 TIM 조립체를 포함한다. 따라서, 이런 실시 형태에서, 설치 공정은 상부 금속화층, 금속층 또는 건조재를 방열판의 표면에 대해 열적 접촉 상태로 배치하는 단계와, 하부 금속화층, 금속층 또는 건조재를 발열 요소의 표면에 대해 열적 접촉 상태로 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
몇몇 실시 형태는 열활성화 층도 포함할 수 있다. 예컨대, 두께가 약 0.00075 cm(0.0003 인치)인 열활성화 층이 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)의 상부에 배치될 수 있다. 다른 실시예로서, 몇몇 실시 형태는 간극 충전재를 포함하는 열계면재를 포함할 수 있는데, 이때 간극 충전재에는 이형 라이너, 기판 또는 지지층이 적층되고, 이는 다시 금속화층, 금속층 또는 건조재와, 이형 코팅과, 열활성화 층을 포함할 수 있다. 이런 예시적인 실시 형태에서, 열활성화 층은 간극 충전재가 예컨대 발열 요소와 방열판 사이의 간극에 설치하는 동안 편향될 때 금속화층, 금속층 또는 건조재가 파열되고 그리고/또는 갈라지는 것을 막도록 돕기 위해 강성을 추가할 수 있다. 열활성화 층은 간극 충전재에 대해 보다 확고한 점착력도 제공할 수 있으며, 간극 충전재는 무엇이든 접합시키기가 어려울 수 있는 실리콘으로 제조될 수 있다.
계속해서 도 1을 참조하면, 예시적인 실시 형태는 (제1 및 제2 측면(108, 112) 사이에서) 약 0.00025 cm(0.0075 인치)의 층 두께를 갖는 열계면재(104)를 포함한다. 이 실시예에서 계속해서, 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)는 층 두께가 약 0.00127 cm(0.0005 인치) 이하(예컨대, 몇몇 실시 형태에서 0.0005 cm(0.0002 인치), 0.00025 cm(0.0001 인치), 5 옹스트롬, 0.00025 cm(0.0001 인치) 미만, 5 옹스트롬 미만 등)일 수 있다. 이형 코팅들(120, 128)은 각각의 층 두께가 약 0.0006 cm 내지 0.0019 cm(0.00025 인치 내지 0.00075 인치) 범위에 있을 수 있다. 이형 라이너들(132, 140)은 각각의 층 두께가 약 0.0025 cm(0.001 인치)일 수 있다. 하나의 특정 실시 형태에서, 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)는 층 두께가 약 0.00127 cm(0.0005 인치)일 수 있다. 다른 실시 형태에서, 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)는 층 두께가 약 0.0005 cm(0.0002 인치)일 수 있다. 다른 실시 형태에서, 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)는 층 두께가 약 0.00025 cm(0.0001 인치)일 수 있다. 또다른 실시 형태에서, 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)는 층 두께가 약 5 옹스트롬일 수 있다. 추가 실시 형태에서, 금속화층, 금속층 또는 건조재(116)는 층 두께가 약 0.00025 cm(0.0001 인치) 미만 또는 5 옹스트롬 미만일 수 있다. 본 명세서에 개시되는 치수는 단지 예시적인 목적을 위해 제시된 것이다. 특정 치수는 본 발명의 범위를 제한하기 위한 의도가 아니며, 이들 치수는 예컨대 실시 형태가 사용될 특정 용도에 따라 그 밖의 실시 형태에서 변경될 수 있다.
도 6은 건조재(616)가 열계면재(604)의 전체 상부측을 따라 연속으로 배치되는 층이나 막을 포함하는 TIM 조립체(600)의 예시적인 실시 형태를 도시한다. 다른 예시적인 실시 형태들에서, TIM 조립체는 열계면재의 측면의 하나 이상의 부분을 따라서만 배치되는 건조재를 포함할 수 있다. 이런 실시 형태들에서, 건조재는 관습적 이형을 위해 맞춰진 패턴으로 구성되어 열계면재를 따라 배치될 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 건조재는 열계면재의 일부를 가로질러 스트라이프 패턴(도 10a), 균일 도트 패턴(도 10b), 불균일 도트 패턴(도 10c) 등과 같이 소정 패턴으로 제공될 수 있다. 예컨대, 건조재는 간극 충전재 상의 접착(tack)이 도트가 있는 위치에서만 감소되도록 도트 패턴으로 제공되거나 배치될 수 있다. 따라서, 이는 주문된 수준의 접착을 허용한다. 실시예로서, 도트 패턴으로 패턴화된 건조재는 라이너를 유지하기 위해 사용될 수 있지만, TIM 조립체의 가장자리를 라이너를 위로 떼어내기에 비교적 쉽게 만든다.
다른 실시예로서, 도 7은 열계면재(704)와 건조재(716)를 구비하는 TIM 조립체(700)의 다른 예시적인 실시 형태를 도시한다. 이 실시예에서, 건조재(716)는 열계면재(704)의 일부를 가로질러 스트라이프 패턴을 형성하는 건조재(716)의 스트라이프들을 포함한다. 다른 실시예로서, 도 8은 열계면재(804)와 건조재(816)를 구비하는 TIM 조립체(800)의 다른 예시적인 실시 형태를 도시한다. 이 실시예에서, 건조재(816)는 열계면재(804)의 일부를 가로질러 도트 패턴을 형성하는 건조재(816)의 일반적으로 원형인 패치들을 포함한다. 대안적인 실시 형태들은 예컨대 최종 사용자나 소비자가 원하는 이형 수준에 따라 광범위한 범위의 다른 패턴들을 포함할 수 있다.
이하, TIM 조립체(예컨대, 100(도 1), 500(도 5), 600(도 6), 700(도 7), 800(도 8) 등)을 제조 또는 생산하기 위한 다양한 예시적인 방법에 대해 설명한다. 이들 실시예는 예시의 목적으로 제공된 것이며, 다른 방법, 재료 및/또는 구성도 사용될 수 있다.
도 2는 TIM 조립체를 형성할 수 있는 예시적인 방법(200)을 도시한다. 이런 특정 예시적 방법(200)에서, 공정 204은 상부 이형 라이너 및 하부 이형 라이너(예컨대, 140 등)이 부착된 열적 상변화재(예컨대, 104 등)를 선택하는 단계를 포함한다. 예컨대, 열적 상변화재는 레어드 테크놀로지스사에서 구입 가능한 T-pcm™ 580S 계열 열적 상변화재일 수 있다. 이형 라이너가 아예 없는 열계면재, 단지 하나의 이형 라이너만을 구비한 열계면재 및 열적 상변화재가 아닌 열계면재와 같은 대안적인 재료들이 사용될 수도 있다.
계속해서 도 2를 참조하면, 공정 208은 열적 상변화재로부터 이형 라이너들 중 하나를 제거하는 단계를 포함한다. 공정 204에서 선택된 열적 상변화재가 기존의 이형 라이너를 전혀 포함하지 않거나 단지 하나의 이형 라이너만을 포함하는 상기 실시 형태들에서, 공정 208은 필요하지 않을 수 있다.
공정 212는 공정 208에서 이형 라이너가 사전에 제거된 열적 상변화재의 노출면에 금속화층, 금속층 또는 건조재(예컨대, 116, 구리층, 알루미늄층, 주석층, 그 밖의 금속으로 형성된 하나 이상의 층, 폴리머 코팅을 구비한 금속층, 건조막, 전사막 등)을 적층하는 단계를 포함한다. 적층 공정 212 동안, 예컨대 다양한 재료가 적층 닙을 형성하는 한 쌍의 적층 롤러 사이에서 인출될 수 있다. 실시예로서, 공정 212는 열적 상변화재의 노출면에 열활성화 접착층을 구비한 던모어 DT273 금속화막을 적층하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 이 경우, 열적 상변화재와 던모어 DT273 금속화막은 적층 닙을 형성하는 한 쌍의 적층 롤러 사이에서 인출될 수 있다. 다른 실시예로서, 공정 212는 열적 상변화재의 노출면에 던모어 DT101 금속화 전사막을 적층하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 이런 후자의 실시예에서, 열적 상변화재와 던모어 DT101 금속화 전사막은 적층 닙을 형성하는 한 쌍의 적층 롤러 사이에서 인출될 수 있다. 던모어 DT273 금속화막은 일반적으로 약 0.3 밀의 두께를 갖는 금속화층의 상부에 약 0.1 밀(mil)의 두께에서 알루미늄으로 금속화되고 열 밀폐층이 적층된 약 1 밀 또는 2 밀의 두께로 실리콘화된 (또는 릴리즈 코팅) 라이너(또는 지지층, 기판 또는 막)을 포함한다. 던모어 DT101 금속화 전사막도 던모어 DT273 금속화막과 유사하게 구성되지만 열 밀폐층을 구비하지 않는다. 공정 212에서는 대안적인 재료가 하나 이상의 다른 금속, 합금, 비금속성 재료, 건조막, 전사막 등을 포함하는 열적 상변화재의 노출면에 적층될 수도 있다.
방법(200)에 따라 제조된 시편에 대한 열 저항을 측정했다. 이 시험을 위해, 제2 및 제3 시편을 제조했다. 제1 시편은 그 하부측에 이형 라이너가 형성된 T-pcm™ 580S 계열 열적 상변화재와 열적 상변화재의 상부측(즉, 공정 208에서 이형 라이너가 제거된 측면)에 적층된 던모어 DT273 금속화막을 포함했다. 제2 시편은 그 하부측에 이형 라이너가 형성된 T-pcm™ 580S 계열 열적 상변화재와 열적 상변화재의 상부측(즉, 공정 208에서 이형 라이너가 제거된 측면)에 적층된 던모어 DT101 금속화막을 포함했다. 제3 시편은 T-pcm™ 580S 계열 열적 상변화재와 건조막을 포함했다.
제1, 제2 및 제3 시편에 대한 열 저항은 다음과 같이 개별적으로 시험했다. 하부 이형 라이너(즉, 공정 208에서 제거되지 않은 기존의 하부 이형 라이너)를 열적 상변화재로부터 제거했다. 그 후, 열적 상변화재를 노출면(하부 릴리즈 라이너가 제거된 면 또는 던모어 제품이 적층되지 않은 면)이 하향하게 ASTM D5470 압반 상에 배치했다. 보호성 이형 라이너를 제1 시편을 위한 던모어 DT273 금속화막에서 제거하고 제2 시편을 위한 던모어 DT101 금속화 전사막에서 제거했다. 각각의 시편에서, 압력을 50 psi로 종료하고 열 저항을 70℃에서 측정했다. 이런 예시적인 시험을 이용했을 때, T-pcm™ 580S 계열 열적 상변화재와 던모어 DT273 금속화막으로 형성된 제1 시편에서 열 저항은 약 0.08℃-in2/W였다. T-pcm™ 580S 계열 열적 상변화재와 던모어 DT101 금속화 전사막으로 형성된 제2 시편에서 열 저항은 약 0.02℃-in2/W였다. T-pcm™ 580S 계열 열적 상변화재와 샘플 두께가 8 밀이고 1 in2 디스크의 샘플 면적을 갖는 건조막으로 형성된 제3 시편에서 열 저항은 약 0.022℃-in2/W였다. 이에 비해, T-pcm™ 580S 계열 열적 상변화재만(즉, 어떠한 금속화층, 금속층 또는 막도 적층되지 않고 이형 라이너나 이형 코팅을 구비하지 않음)의 열 저항은 0.01℃-in2/W였다. 더불어, 0.7 밀 두께의 알루미늄 포일 상의 T-pcm™ 580S 계열 열적 상변화재에서 열 저항은 0.042℃-in2/W였다.
도 3은 TIM 조립체를 형성할 수 있는 예시적인 방법(300)을 도시한다. 이런 특정 예시적 방법(300)에서, 공정 304는 상부 이형 라이너 및 하부 이형 라이너(예컨대, 140 등)가 부착된 열적 간극 충전재(예컨대, 104 등)를 선택하는 단계를 포함한다. 실시예로서, 열적 간극 충전재는 레어드 테크놀로지스사의 T-flex™ 600 계열 열적 간극 충전재일 수 있다. 다른 실시예에서, 열적 간극 충전재는 레어드 테크놀로지스사의 T-pcm™ 580S 계열 열적 상변화재일 수 있다. 이형 라이너가 없거나 단지 하나의 이형 라이너만을 구비한 열계면재와 같은 대안적인 재료가 사용될 수도 있다.
계속해서 도 3을 참조하면, 공정 308은 열적 간극 충전재로부터 이형 라이너들 중 하나를 제거하는 단계를 포함한다. 공정 304에서 선택된 열적 간극 충전재가 기존의 이형 라이너를 전혀 포함하지 않거나 단지 하나의 이형 라이너만을 포함하는 상기 실시 형태들에서, 공정 308은 필요하지 않을 수 있다.
공정 312는 공정 308에서 이형 라이너가 사전에 제거된 열적 간극 충전재의 노출면에 금속화층, 금속층 또는 막(예컨대, 116 등)을 적층하는 단계를 포함한다. 적층 공정 312 동안, 예컨대 다양한 재료가 적층 닙을 형성하는 한 쌍의 적층 롤러 사이에서 인출될 수 있다. 실시예로서, 공정 312는 열적 간극 충전재의 노출면에 열활성화 접착층을 구비한 던모어 DT273 또는 GK14341 금속화막을 적층하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 이 경우, 열적 간극 충전재와 던모어 DT273 또는 GK14341 금속화막은 적층 닙을 형성하는 한 쌍의 적층 롤러 사이에서 인출될 수 있다. 다른 실시예로서, 공정 312는 열적 간극 충전재의 노출면에 던모어 DT101 금속화 전사막을 적층하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 이런 후자의 실시예에서, 열적 간극 충전재와 던모어 DT101 금속화 전사막은 적층 닙을 형성하는 한 쌍의 적층 롤러 사이에서 인출될 수 있다. 공정 312에서는 대안적인 재료들이 하나 이상의 다른 금속, 합금, 비금속성 재료, 건조막, 전사막 등을 포함하는 열적 상변화재의 노출면에 적층될 수도 있다.
방법(300)에 따라 제조된 제1 시편에 대한 열 저항을 측정했다. 시편은 일 측면에 이형 라이너가 형성된 간극 충전재와 공정 308에서 이형 라이너가 미리 제거된 간극 충전재의 타 측면에 적층된 던모어 GK14341 금속화막을 포함했다. 이 시편에 대한 열 저항은 다음과 같이 시험했다. 하부 이형 라이너(즉, 공정 308에서 제거되지 않은 기존의 하부 이형 라이너)를 열적 간극 충전재로부터 제거했다. 그 후, 간극 충전재를 노출면(하부 릴리즈 라이너가 제거된 면 또는 GK14341 금속화막이 적층되지 않은 면)이 하향하게 ASTM D5470 압반 상에 배치했다. 보호성 이형 라이너를 던모어 GK14341 금속화막에서 제거했다. 압력을 10 psi에 종료하고 열 저항을 50℃에서 측정했다. 이런 예시적인 시험을 이용했을 때, 간극 충전재와 던모어 GK14341 금속화막으로 형성된 시편에서 열 저항은 약 0.539℃-in2/W였다. 상술한 시험 조건을 이용하여 다른 시편들도 시험했다. 예컨대, 간극 충전재와 던모어 14071 비금속막으로 형성된 시편에서 열 저항은 약 0.516℃-in2/W였다. 이에 비해, 간극 충전재만(즉, 어떠한 금속화층 또는 금속층도 적층되지 않고 이형 라이너나 이형 코팅을 구비하지 않음)의 열 저항은 0.511℃-in2/W였다. 더불어, 비교적 두터운 실리콘계 형상 정합적 건성 코팅을 구비한 간극 충전재에서 열 저항은 0.840℃-in2/W였다.
도 4는 TIM 조립체를 형성할 수 있는 다른 예시적인 방법(400)을 도시한다. 일반적으로, 본 방법(400)은 용매 또는 비용매 공정을 통해 라이너로서 금속화된 전사막이나 그 밖의 적절한 막(예컨대, 비금속화 전사막, 건조막 또는 층 등)을 이용하여 열계면재(예컨대, 열적 상변화재, 열도전성 절연체, 간극 충전재, 퍼티 등)를 캐스팅하는 단계를 포함한다. 예컨대 상변화재를 이용하는 실시예들에서, 상변화재는 그 융점보다 높게 가열되고 금속화된 전사막을 두 개의 라이너 중 하나로서 이용하여 압출될 수 있다.
도 4에 도시된 이런 특정 예시적 실시 형태(400)에서, 공정 404은 열적 상변화재를 선택하는 단계를 포함한다. 예컨대, 열적 상변화재는 어떠한 이형 라이너도 구비하지 않은 벌크 상태일 수 있다. 이런 실시 형태들에서, 열적 상변화재는 용기로부터 이형 피복 라이너나 금속화층 또는 금속층 상으로 배출될 수 있다. 다른 실시예로서, 열적 상변화재는 레어드 테크놀로지스사에서 구입 가능한 T-pcm™ 580S 계열 열적 상변화재일 수 있다. 이형 라이너가 아예 없는 열계면재, 단지 하나의 이형 라이너만을 구비한 열계면재 또는 상부 및 하부 이형 라이너를 구비한 열계면재와 같은 대안적인 재료가 사용될 수도 있다. 열적 상변화재가 하나 이상의 이형 라이너를 포함하는 이들 실시예에서, 방법(400)은 이형 라이너들을 제거하는 단계도 포함한다.
공정 408은 열적 상변화재를 그 융점보다 높은 온도로 가열하는 단계를 포함한다. 예컨대, 몇몇 실시 형태는 열적 상변화재를 약 100 ℃까지 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 실시 형태들은 공정 404에서 선택된 특정한 열적 상변화재와 그 융점에 따라 더 높거나 낮은 온도까지 열적 상변화재를 가열하는 단계를 포함할 수 있다.
공정 412는 적층 닙과 테이블을 가열하는 단계를 포함한다. 예컨대, 몇몇 실시 형태는 적층 닙과 테이블을 약 100℃까지 가열하는 단계를 포함한다. 대안 실시 형태는 공정 400에서 선택되는 특정한 열적 상변화재에 따라 적층 닙과 테이블을 더 높거나 낮은 온도까지 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 적층 닙은 한 쌍의 적층 롤러에 의해 형성될 수 있다.
공정 416은 가열된 테이블 상에 이형 라이너를 배치하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 이형 라이너는 실리콘화된 폴리에스테르 또는 종이를 포함한다. 대안적인 실시 형태들은 다른 적절한 재료를 포함하는 이형 라이너를 포함할 수 있다.
공정 420은 일반적으로 이형 라이너의 적어도 하나의 가장자리의 폭을 가로질러 가열되어 용융된 상변화재를 확산시키는 단계를 포함한다.
공정 424는 열적 상변화재의 상부에 금속화된 전사막(또는 다른 실시 형태의 다른 막)을 배치하는 단계를 포함한다. 따라서, 열적 상변화재는 일반적으로 (저부 상의) 이형 라이너와 (상부 상의) 금속화된 전사막 사이에 배치되거나 이들에 의해 개재된다. 대안적인 방법 실시 형태에서, 층들의 배향 또는 배열은 열적 상변화재가 일반적으로 (상부 상의) 이형 라이너와 (저부 상의) 금속화된 전사막 사이에 배치되거나 이들에 의해 개재되도록 반대로 될 수 있다. 이런 대안적인 방법에서, 금속화된 전사막은 공정 416에서 가열된 테이블에 배치될 수 있는데, 이때 가열되어 용융된 상변화재는 공정 420에서 일반적으로 금속화된 전사막의 적어도 하나의 가장자리의 폭을 가로질러 확산되는 상태에 있다.
공정 428은 가열된 적층 닙을 통해 재료들의 적층체(예컨대, 이형 라이너, 열적 상변화재 및 금속화 전사막)를 당기거나 인출하고 열적 상변화재를 측방 유동시켜서 금속화된 전사막과 이형 라이너를 피복하는 단계를 포함한다.
공정 432는 적층된 재료들의 적층체(예컨대, 이형 라이너, 열적 상변화재 및 금속화된 전사막)를 실온까지 냉각시키는 단계를 포함한다.
도 9는 TIM 조립체를 형성할 수 있는 다른 예시적인 방법(900)을 도시한다. 일반적으로, 본 방법(900)은 간극 패드재를 경화시키기 전에 경화되지 않은 벌크형 간극 패드재가 개재되거나 배치되는 캐리어들 중 하나로서 건조막을 이용하는 단계를 포함한다. 적층되거나 개재된 재료들은 상부의 이형 라이너와, 저부의 건조막과, 중간부의 경화 안된 벌크형 간극 패드재를 포함할 수 있다. 적층된 재료들은 간극 닙을 통해서 오븐 안으로 인출되어, 경화 안된 벌크형 간극 패드가 오븐에서 경화된다.
계속해서 도 9를 참조하면, 본 방법(900)은 경화 안된 벌크형 간극 패드재가 이형 라이너와 건조막 사이에 배치 또는 개재되는 공정 904를 포함할 수 있다. 실시예로서, 경화 안된 간극 패드재는 레어드 테크놀로지스의 경화 안된 T-flex™ 간극 충전재이거나 T-pli™ 간극 충전재 등일 수 있고, 이형 라이너는 폴리에스테르 캐리어 라이너이고, 건조막은 폴리머 건조막일 수 있다. 대안적인 재료들이 간극 패드재, 이형 라이너 및 건조막에 대해 사용될 수도 있다.
공정 908은 간극 닙을 통해 오븐 안으로 경화 안된 벌크형 간극재, 건조막 및 이형 라이너를 인출하는 단계를 포함한다. 실시예로서, 오븐 온도는 약 100℃일 수 있으며 경화 시간은 약 30분일 수 있다.
공정 912는 경화 안된 간극 패드재를 오븐에서 경화시키는 단계를 포함한다. 공정 916은 오븐에서 재료들(즉, 이형 라이너, 지금은 경화된 간극 패드재 및 건조막)의 적층체를 제거하는 단계를 포함한다.
공정 916에서 오븐으로부터 제거된 후, 재료 조립체는 후속 설치를 위해 소비자에게 선적될 수 있다. 이런 특정한 예시적인 방법(900)에서, 재료 조립체는 단지 하나의 이형 라이너만을 포함하는데, 이는 둘 이상의 이형 라이너를 갖는 재료 조립체에 비해 재료 및 선적 비용을 적게 하는 것과 같이 비용을 저감시키고 제조 라인의 속도를 증가시킬 수 있다. 예시적인 설치 동안, 상부 릴리즈 라이너는 경화된 간극 패드재로부터 제거(예컨대, 박피 등)될 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 이형 라이너의 제거는 이형 코팅에 의해 용이하게 될 수 있다. 이형 라이너를 제거한 후, 건조막을 구비한 경화된 간극 패드재는 일반적으로 방열판과 발열 요소(예컨대, 고주파 마이크로프로세서, 인쇄 회로 기판, 중앙 연산 유닛, 그래픽 처리 유닛, 랩탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 데스크탑 퍼스널 컴퓨터, 컴퓨터 서버, 열 시험 스탠드 등의 구성요소) 사이에 배치될 수 있다. 예컨대, (이형 라이너의 제거로 인해 노출된) 경화된 간극 패드재의 노출면은 방열판의 표면에 대해 배치되어 열적 접촉 상태일 수 있다. 건조막의 외면 또는 외측은 발열 요소의 표면에 대해 배치되어 열적 접촉 상태일 수 있다. 따라서, 발열 요소에서 방열판까지의 열도전 경로가 건조막과 경화된 간극 패드재를 거쳐 구축될 수 있다. 대안적인 실시 형태는 발열 요소와 방열판에 대한 경화된 간극 패드재와 건조막의 배향을 반대로 할 수 있다. 즉, 몇몇 실시 형태는 경화된 간극 패드재의 노출면 또는 노출면을 발열 요소의 표면에 대해 열적 접촉 상태로 배치하는 단계와, 건조막의 외면 또는 외측을 방열판에 대해 열적 접촉 상태로 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 또다른 실시 형태에서, 경화된 간극 패드재와 건조막이 사용될 수 있으며 다른 곳에 설치될 수 있다. 위에서 제시된 예시적인 TIM 조립체 제조 방법과 예시적인 설치 공정에 관한 설명은 단지 예시를 목적으로 제공이며, TIM 조립체의 다른 실시 형태들이 서로 다르게 제조, 구성 및/또는 설치될 수 있다.
비록 TIM 조립체는 위에서 개시되고 도 2 내지 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같은 열계면재와 금속화층, 금속층 및 건조재로 형성될 수 있지만, 이와 같은 것은 모든 실시 형태에 요구되는 것은 아니다. 예컨대, 다른 실시 형태들은 적층(도 2 및 도 3), 캐스팅(도 4) 및 오븐 경화(도 9) 이외의 다른 공정들을 포함할 수 있다. 실시예로서, 다른 실시예들은 적층이 아닌 기상 증착, 스퍼터링 또는 진공 금속화를 거쳐 열계면재의 표면을 직접 금속화하는 단계를 포함할 수 있다. 추가적인 실시 형태는 캐리어(예컨대, 폴리에스테르 라이너 등)로부터 전사에 의해 도포되거나 열계면재 상으로 직접 플래시 코팅되는 얇은 금속층, 얇은 건조재 또는 얇은 전사막을 포함할 수 있다. 또다른 실시 형태는 롤러 사이에서 캘린더링하는 단계를 포함할 수 있다. 열계면재에 금속이나 건조재를 제공할 수 있는 다른 예시적인 공정들로는 다른 적절한 공정 중에서도 전해 도금, 기화, 그라비어 이용 코팅, 플렉소 인쇄 코팅, 패턴 인쇄, 그 밖의 코팅 기술들이 있다.
본 명세서에 개시된 실시 형태들(예컨대, 100, 500, 600, 700, 800 등)은 광범위한 발열 요소, 방열판 및 관련 장치와 사용될 수 있다. 단지 실시예로서, 예시적인 용도로는 인쇄 회로 기판, 고주파 마이크로프로세서, 중앙 연산 유닛, 그래픽 처리 유닛, 랩탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 데스크탑 퍼스널 컴퓨터, 컴퓨터 서버, 열 시험 스탠드 등이 있다. 따라서, 본 발명의 양태를 어느 한 특정 유형의 발열 요소나 관련 장치와의 용도로 제한해서는 안될 것이다.
본 명세서에 개시되는 치수는 단지 예시적인 목적을 위해 제시된 것이다. 본 명세서에 개시되는 특정 치수와 특정 재료는 본 발명의 범위를 제한하기 위한 의도가 아니며, 서로 다른 실시 형태들이 예컨대 특정 적용 및 의도된 최종 용도에 따라 다양한 크기와 다양한 형상을 가질 수 있고 그리고/또는 서로 다른 재료 및/또는 공정으로 형성될 수 있다.
본 명세서에 사용된 특정 용어는 단지 참조용이며, 따라서 제한을 의도하지 않는다. 예컨대, "상부", "하부", "위", "아래", "상향", "하향", "전방 및 "후방"과 같은 용어는 참조하는 도면에서의 방향을 지칭한다. "전면", "이면", "후방", "저부" 및 "측면"과 같은 용어는 설명 중인 구성요소를 설명하는 본문 및 관련 도면에 의해 명확해질 수 있는 일정한 그러나 임의적인 기준 프레임 내에서 구성요소의 부분들의 배향을 설명한다. 이런 용어는 특정하게 상술한 단어, 그 파생어 및 유사한 의미의 단어를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 구조체를 언급하는 용어들인 "제1", "제2" 및 그 밖의 이런 수치적 용어는 문맥상 명시적으로 지시되지 않는 한 순서나 차례를 의미하지 않는다.
본 발명 및 예시적 실시 형태의 요소 또는 특징을 소개함에 있어, 관사 "일" 및 "상기"는 하나 이상의 이런 요소 또는 특징부의 존재를 의미하는 것을 의도한다. 용어 "포함하는", "내포하는" 및 "구비하는"은 포함의 의미이며, 구체적으로 언급된 것들 이외의 부가적 요소나 특징부가 존재할 수 있음을 의미한다. 또한, 본 명세서에 설명된 방법, 단계, 공정 및 작업은 순서 또는 수행으로서 명시적으로 지시되지 않는 한 특정 예시 또는 설명된 순서로 해당 수행들을 필수적으로 요구하는 것으로 해석되지 않음은 물론이다. 부가적 또는 대안적 단계들이 사용될 수 있음은 물론이다.
본 명세서의 설명은 본질적으로 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 요지로부터 벗어나지 않는 변형은 본 발명의 범주 내에 있다. 이런 변형은 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어난 것으로 간주되지 않아야 한다.

Claims (66)

  1. 제1 측면 및 제2 측면을 갖고, 결합면과 형상 정합 가능한 열계면재와,
    두께가 0.00127 cm(0.0005 인치) 이하이고 상기 열계면재의 제1 측면의 적어도 일부를 따라 배치되는 금속층 또는 금속화층을 포함하고,
    상기 금속층 또는 금속화층은 결합 요소와 접촉하였을 때 상기 결합 요소로부터 분리 가능하도록 구성되어, 열계면재 조립체가 상기 결합 요소에 대하여 상기 금속층 또는 금속화층과 함께 위치된 후 상기 결합 요소로부터 분리되고, 상기 금속층 또는 금속화층은 상기 열계면재를 따라 배치된 상태로 유지되고,
    상기 금속층 또는 금속화층은 상기 열계면재의 상기 제1 측면의 둘 또는 그 이상의 구분되는 영역에서 소정의 패턴으로 배치되는 건조재를 포함하고,
    상기 소정의 패턴은 상기 건조재가 위치한 곳의 상기 열계면재의 접착(tack)을 감소시킴으로써 상기 열계면재 조립체의 용이한 이형을 위해 맞춰진 패턴인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 열계면재 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속층 또는 금속화층은 캐리어 라이너로부터 분리되어 상기 열계면재의 상기 제1 측면으로 전사되도록 구성되는 건조 물질을 포함하여,
    상기 캐리어 라이너가 제거된 후, 상기 금속층 또는 금속화층은 상기 열계면재를 따라 배치된 상태를 유지하고, 상기 결합 요소에 대하여 배치되도록 노출되는 것을 특징으로 하는 열계면재 조립체.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 소정의 패턴은 스트라이프 패턴 또는 도트 패턴을 포함하는 열계면재 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 금속화층은 상기 열계면재보다 높은 열도전도를 갖고 상기 열계면재보다 형상 정합성이 작은 열계면재 조립체.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 금속화층은 알루미늄, 주석 또는 구리인 열계면재 조립체.
  9. 제1항에 있어서,
    상부에 이형 코팅이 형성된 이형 측면을 갖는 이형 라이너를 더 포함하며,
    상기 금속화층은 상기 이형 라이너의 이형 측면 상에 형성된 상기 이형 코팅 전면에 걸쳐 배치되는 금속 또는 금속막을 포함하고,
    상기 이형 라이너는 상기 열계면재 조립체로부터 제거될 수 있도록 구성되어, 상기 이형 라이너의 제거로 상기 열계면재의 상기 제1 측면을 따라 배치된 상태를 유지하는 상기 금속층 또는 금속화층이 상기 결합 요소에 대하여 배치되도록 노출되는 것을 특징으로 하는 열계면재 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 금속화층을 지지하는 기판을 더 포함하며,
    상기 금속화층이 상기 기판 및 상기 열계면재의 제1 측면 사이에 있도록 상기 열계면재에 적층되고,
    상기 기판은 상기 열계면재 조립체로부터 제거될 수 있도록 구성되어, 상기 열계면재의 상기 제1 측면을 따라 배치된 상태를 유지하는 상기 금속층 또는 금속화층이 상기 결합 요소에 대하여 배치되도록 노출되는 것을 특징으로 하는 열계면재 조립체.
  11. 제1항에 있어서,
    이형 코팅을 포함하고 상기 금속화층이 상기 이형 코팅 및 상기 열계면재의 제1 측면 사이에 있도록 상기 금속화층을 지지하는 상부 이형 라이너와, 상부에 이형 코팅이 형성된 이형 측면을 갖는 하부 이형 라이너를 더 포함하되, 상기 하부 이형 라이너는 상기 이형 코팅이 상기 하부 라이너 및 상기 열계면재의 제2 측면 사이에 있도록 적층되고,
    상기 이형 코팅은 상기 상부 이형 라이너가 상기 열계면재 조립체로부터 제거될 수 있도록 구성되어, 상기 열계면재의 상기 제1 측면을 따라 배치된 상태를 유지하는 상기 금속층 또는 금속화층이 상기 결합 요소에 대하여 배치되도록 노출되는 것을 특징으로 하는 열계면재 조립체.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 금속화층은 상기 열계면재 상으로 직접 도포된 금속층을 포함하는 열계면재 조립체.
  13. 제1항에 있어서, 상기 열계면재는 간극 충전재, 간극 패드, 상변화재, 퍼티 또는 열도전성 절연체 중 하나 이상을 포함하는 유연한 또는 형상 정합 가능한 열계면재를 포함하는 열계면재 조립체.
  14. 제1항에 있어서,
    상부에 이형 코팅을 제공하도록 실리콘화 된 이형 측면을 갖는 이형 라이너를 더 포함하며, 상기 금속화층은 상기 이형 라이너의 실리콘화 된 상기 이형 측면 상에 금속화막을 포함하며, 상기 이형 라이너는 상기 금속화막이 상기 이형 라이너와 상기 열계면재의 제1 측면 사이에 있도록 상기 열계면재에 적층되는 열계면재 조립체.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제1항에 있어서,
    상기 금속층은 두께가 0.00127 cm(0.0005 인치) 이하이고 제1 및 제2 측면을 가지며, 상기 금속층의 제1 측면은 상기 열계면재의 제1 측면의 적어도 일부를 따라 배치되고,
    상기 열계면재 조립체는,
    상기 금속층의 제2 측면의 적어도 일부 상에 도포되는 폴리머 코팅을 더 포함하는 열계면재 조립체.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 금속층과 폴리머 코팅은 결합 두께가 0.00127 cm(0.0005 인치) 또는 0.00025 cm(0.0001 인치)이거나,
    상기 폴리머 코팅은 두께가 5 옹스트롬인 열계면재 조립체.
  19. 제1항에 따른 열계면재 조립체와, 발열 요소와, 방열판을 포함하되,
    상기 열계면재 조립체는 열도전 경로가 상기 발열 요소 및 상기 방열판 사이에서 상기 열계면재 조립체에 의해 한정되도록 상기 발열 요소와 상기 방열판 사이에 배치되어, 상기 금속층 또는 금속화층은 상기 발열 요소 또는 방열판으로부터 분리 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 열계면재의 제1 측면의 적어도 일부를 따라 두께가 0.00127 cm(0.0005 인치) 이하가 되도록 금속층 또는 금속화층을 구비한 형상 정합 가능한 열계면재를 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 금속층 또는 금속화층은 결합 요소와 접촉하였을 때 상기 결합 요소로부터 분리 가능하도록 구성되어, 열계면재 조립체가 상기 결합 요소에 대하여 상기 금속층 또는 금속화층과 함께 위치된 후 상기 결합 요소로부터 분리되고, 상기 금속층 또는 금속화층은 상기 열계면재를 따라 배치된 상태로 유지되고,
    상기 금속층 또는 금속화층은 상기 열계면재의 상기 제1 측면의 둘 또는 그 이상의 구분되는 영역에서 소정의 패턴으로 배치되는 건조재를 포함하고,
    상기 소정의 패턴은 상기 건조재가 위치한 곳의 상기 열계면재의 접착(tack)을 감소시킴으로써 상기 열계면재 조립체의 용이한 이형을 위해 맞춰진 패턴인 것을 특징으로 하는 열계면재 조립체 제조 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 금속층 또는 금속화층을 구비한 열계면재 제공 단계는 상기 열계면재의 표면 부분을 금속화시킴으로써 상기 금속화층을 형성하는 단계를 포함하는 열계면재 조립체 제조 방법.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 금속층 또는 금속화층을 구비한 열계면재 제공 단계는 상기 열계면재의 표면 부분 상으로 또는 상기 열계면재에 대한 후속 전사를 위해 이형 라이너의 표면 부분 상으로 직접 재료를 도포하는 단계를 포함하는 열계면재 조립체 제조 방법.
  26. 삭제
  27. 제23항에 있어서,
    상기 금속층 또는 금속화층을 구비한 열계면재 제공 단계는 상기 금속층 또는 금속화층이 기판과 상기 열계면재의 상기 제1 측면의 사이에 있도록 상기 금속층 또는 금속화층을 지지하는 기판과 상기 열계면재를 적층하는 단계를 포함하는 열계면재 조립체 제조 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 기판 상으로 증기 증착, 진공 금속화, 스퍼터링, 그라비어 이용 코팅, 플렉소 인쇄 코팅 또는 건조재의 패턴 인쇄 중 하나 이상을 거쳐 상기 기판 상으로 건조재를 도포하는 단계; 또는
    증기 증착, 진공 금속화 또는 스퍼터링 중 하나 이상을 거쳐 상기 기판 상으로 금속을 도포하는 단계를 더 포함하는 열계면재 조립체 제조 방법.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 기판은 상부에 이형 코팅이 형성된 이형 측면을 갖는 이형 라이너를 포함하며, 상기 금속층 또는 금속화층은 상기 이형 코팅 전면에 걸쳐 배치되는 것을 특징으로 하는 열계면재 조립체 제조 방법.
  30. 제23항에 있어서, 상기 금속층 또는 금속화층을 구비한 열계면재 제공 단계는 캐리어 라이너로부터 상기 열계면재로 건조재를 전사하는 단계를 포함하는 열계면재 조립체 제조 방법.
  31. 제23항에 있어서,
    상기 금속화층을 구비한 상기 열계면재 제공 단계는 층 두께가 0.00025 cm(0.0001 인치) 미만인 금속화층을 구비하는 상기 열계면재를 제공하는 단계를 포함하는 열계면재 조립체 제조 방법.
  32. 제23항에 있어서,
    상기 금속층 또는 금속화층를 구비한 열계면재 제공 단계는 용매 또는 비용매 공정을 거쳐 라이너로서 전사막을 이용하여 상기 열계면재를 캐스팅하는 단계를 포함하는 열계면재 조립체 제조 방법.
  33. 제23항에 있어서, 상기 열계면재는 상변화재를 포함하며,
    상기 금속층 또는 금속화층을 구비한 열계면재 제공 단계는,
    상기 상변화재를 상기 상변화재의 융점 온도보다 높은 온도까지 가열하는 단계와,
    라이너로서 전사막을 사용하면서 상기 용융된 상변화재를 압출하는 단계를 포함하는 열계면재 조립체 제조 방법.
  34. 열계면재의 제1 측면의 적어도 일부를 따라 두께가 0.00127 cm(0.0005 인치) 이하가 되도록 금속층 또는 금속화층을 구비한 형상 정합 가능한 열계면재를 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 금속층 또는 금속화층은 결합 요소와 접촉하였을 때 상기 결합 요소로부터 분리 가능하도록 구성되어, 열계면재 조립체가 상기 결합 요소에 대하여 상기 금속층 또는 금속화층과 함께 위치된 후 상기 결합 요소로부터 분리되고, 상기 금속층 또는 금속화층은 상기 열계면재를 따라 배치된 상태로 유지되고,
    상기 열계면재는 상변화재를 포함하며,
    상기 금속층 또는 금속화층을 구비한 열계면재 제공 단계는,
    상기 상변화재를 상기 상변화재의 융점 온도보다 높은 온도까지 가열하는 단계와,
    적층 닙과 테이블을 가열하는 단계와,
    상기 가열된 테이블 상에 이형 라이너 또는 전사막 중 하나를 배치하는 단계와,
    상기 가열된 테이블 상에 배치된 상기 이형 라이너 또는 전사막 중 하나의 적어도 하나의 가장자리의 폭을 가로질러 상기 가열된 용융 상변화재를 확산시키는 단계와,
    상기 상변화재가 상기 이형 라이너와 전사막 사이에 있도록 상기 상변화재 상에 상기 이형 라이너 및 전사막 중 다른 하나를 배치하는 단계와,
    상기 가열된 적층 닙을 통해서 상기 이형 라이너, 상변화재 및 전사막을 인출하고 상기 상변화재를 측방 유동시켜서 상기 전사막과 이형 라이너를 피복하는 단계와,
    상기 이형 라이너, 상변화재 및 전사막을 실온까지 냉각시키는 단계를 포함하고,
    상기 금속층 또는 금속화층은 상기 열계면재의 상기 제1 측면의 둘 또는 그 이상의 구분되는 영역에서 소정의 패턴으로 배치되는 건조재를 포함하고,
    상기 소정의 패턴은 상기 건조재가 위치한 곳의 상기 열계면재의 접착(tack)을 감소시킴으로써 상기 열계면재 조립체의 용이한 이형을 위해 맞춰진 패턴인 것을 특징으로 하는 열계면재 조립체 제조 방법.
  35. 열계면재의 제1 측면의 적어도 일부를 따라 두께가 0.00127 cm(0.0005 인치) 이하가 되도록 금속층 또는 금속화층을 구비한 형상 정합 가능한 열계면재를 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 금속층 또는 금속화층은 결합 요소와 접촉하였을 때 상기 결합 요소로부터 분리 가능하도록 구성되어, 열계면재 조립체가 상기 결합 요소에 대하여 상기 금속층 또는 금속화층과 함께 위치된 후 상기 결합 요소로부터 분리되고, 상기 금속층 또는 금속화층은 상기 열계면재를 따라 배치된 상태로 유지되고,
    상기 열계면재는 간극 패드재를 포함하며,
    상기 금속층 또는 금속화층을 구비한 열계면재 제공 단계는,
    건조막과 이형 라이너 사이에 개재된 경화 안된 벌크형 간극재를 간극 닙을 통해 오븐 안으로 인출하는 단계와,
    상기 경화 안된 벌크형 간극 패드재를 오븐에서 경화시키는 단계를 포함하고,
    상기 금속층 또는 금속화층은 상기 열계면재의 상기 제1 측면의 둘 또는 그 이상의 구분되는 영역에서 소정의 패턴으로 배치되는 건조재를 포함하고,
    상기 소정의 패턴은 상기 건조재가 위치한 곳의 상기 열계면재의 접착(tack)을 감소시킴으로써 상기 열계면재 조립체의 용이한 이형을 위해 맞춰진 패턴인 것을 특징으로 하는 열계면재 조립체 제조 방법.
  36. 발열 요소의 표면과 방열판의 표면 사이에 열계면재 조립체를 설치함으로써 상기 발열 요소, 상기 열계면재 조립체 및 상기 방열판에 의해 한정되는 열도전 경로를 구축하는 단계를 포함하되, 상기 열계면재 조립체는 형상 정합 가능한 열계면재와, 두께가 0.00127 cm(0.0005 인치) 이하이고 상기 열계면재의 적어도 일부를 따라 배치되는 금속층 또는 금속화층을 포함하고,
    상기 금속층 또는 금속화층은 결합 요소와 접촉하였을 때 상기 결합 요소로부터 분리 가능하도록 구성되어, 열계면재 조립체가 상기 결합 요소에 대하여 상기 금속층 또는 금속화층과 함께 위치된 후 상기 결합 요소로부터 분리되고, 상기 금속층 또는 금속화층은 상기 열계면재를 따라 배치된 상태로 유지되고,
    상기 금속층 또는 금속화층은 상기 열계면재의 제1 측면의 둘 또는 그 이상의 구분되는 영역에서 소정의 패턴으로 배치되는 건조재를 포함하고,
    상기 소정의 패턴은 상기 건조재가 위치한 곳의 상기 열계면재의 접착(tack)을 감소시킴으로써 상기 열계면재 조립체의 용이한 이형을 위해 맞춰진 패턴인 것을 특징으로 하는 발열 요소로부터의 열전달 관련 방법.
  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 삭제
  40. 삭제
  41. 삭제
  42. 삭제
  43. 삭제
  44. 삭제
  45. 삭제
  46. 삭제
  47. 삭제
  48. 삭제
  49. 삭제
  50. 삭제
  51. 삭제
  52. 삭제
  53. 삭제
  54. 삭제
  55. 삭제
  56. 삭제
  57. 삭제
  58. 삭제
  59. 삭제
  60. 삭제
  61. 삭제
  62. 삭제
  63. 삭제
  64. 삭제
  65. 삭제
  66. 삭제
KR1020107012427A 2007-11-05 2008-09-04 얇은 전사막 또는 금속화막을 구비한 열계면재 KR101442717B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US98541807P 2007-11-05 2007-11-05
US60/985,418 2007-11-05
US11/938,588 2007-11-12
US11/938,588 US8545987B2 (en) 2007-11-05 2007-11-12 Thermal interface material with thin transfer film or metallization
PCT/US2008/075172 WO2009134280A2 (en) 2007-11-05 2008-09-04 Thermal interface material with thin transfer film or metallization

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137025461A Division KR101450128B1 (ko) 2007-11-05 2008-09-04 얇은 전사막 또는 금속화막을 구비한 열계면재

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100095565A KR20100095565A (ko) 2010-08-31
KR101442717B1 true KR101442717B1 (ko) 2014-09-23

Family

ID=40588371

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107012427A KR101442717B1 (ko) 2007-11-05 2008-09-04 얇은 전사막 또는 금속화막을 구비한 열계면재
KR1020137025461A KR101450128B1 (ko) 2007-11-05 2008-09-04 얇은 전사막 또는 금속화막을 구비한 열계면재

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137025461A KR101450128B1 (ko) 2007-11-05 2008-09-04 얇은 전사막 또는 금속화막을 구비한 열계면재

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8545987B2 (ko)
EP (1) EP2207674A4 (ko)
JP (1) JP2011503874A (ko)
KR (2) KR101442717B1 (ko)
CN (1) CN101848808B (ko)
WO (1) WO2009134280A2 (ko)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009006318A1 (en) 2007-06-29 2009-01-08 Artificial Muscle, Inc. Electroactive polymer transducers for sensory feedback applications
US9795059B2 (en) * 2007-11-05 2017-10-17 Laird Technologies, Inc. Thermal interface materials with thin film or metallization
US8076773B2 (en) * 2007-12-26 2011-12-13 The Bergquist Company Thermal interface with non-tacky surface
US10334735B2 (en) 2008-02-14 2019-06-25 Metrospec Technology, L.L.C. LED lighting systems and methods
US11266014B2 (en) 2008-02-14 2022-03-01 Metrospec Technology, L.L.C. LED lighting systems and method
US8007286B1 (en) 2008-03-18 2011-08-30 Metrospec Technology, Llc Circuit boards interconnected by overlapping plated through holes portions
US8851356B1 (en) 2008-02-14 2014-10-07 Metrospec Technology, L.L.C. Flexible circuit board interconnection and methods
US8143631B2 (en) * 2008-03-06 2012-03-27 Metrospec Technology Llc Layered structure for use with high power light emitting diode systems
US8410720B2 (en) 2008-04-07 2013-04-02 Metrospec Technology, LLC. Solid state lighting circuit and controls
EP2239793A1 (de) 2009-04-11 2010-10-13 Bayer MaterialScience AG Elektrisch schaltbarer Polymerfilmaufbau und dessen Verwendung
US9333454B2 (en) 2011-01-21 2016-05-10 International Business Machines Corporation Silicone-based chemical filter and silicone-based chemical bath for removing sulfur contaminants
WO2012118916A2 (en) 2011-03-01 2012-09-07 Bayer Materialscience Ag Automated manufacturing processes for producing deformable polymer devices and films
WO2012129357A2 (en) 2011-03-22 2012-09-27 Bayer Materialscience Ag Electroactive polymer actuator lenticular system
US8900491B2 (en) 2011-05-06 2014-12-02 International Business Machines Corporation Flame retardant filler
US9186641B2 (en) 2011-08-05 2015-11-17 International Business Machines Corporation Microcapsules adapted to rupture in a magnetic field to enable easy removal of one substrate from another for enhanced reworkability
US8741804B2 (en) 2011-10-28 2014-06-03 International Business Machines Corporation Microcapsules adapted to rupture in a magnetic field
EP2828901B1 (en) 2012-03-21 2017-01-04 Parker Hannifin Corporation Roll-to-roll manufacturing processes for producing self-healing electroactive polymer devices
US20130308273A1 (en) * 2012-05-21 2013-11-21 Hamilton Sundstrand Space Systems International Laser sintered matching set radiators
US20130306293A1 (en) * 2012-05-21 2013-11-21 Hamilton Sundstrand Space Systems International Extruded matching set radiators
US9716055B2 (en) 2012-06-13 2017-07-25 International Business Machines Corporation Thermal interface material (TIM) with thermally conductive integrated release layer
KR20150031285A (ko) 2012-06-18 2015-03-23 바이엘 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하 연신 공정을 위한 연신 프레임
TW201436311A (zh) * 2012-10-16 2014-09-16 拜耳智慧財產有限公司 金屬化介電膜之方法
US9590193B2 (en) 2012-10-24 2017-03-07 Parker-Hannifin Corporation Polymer diode
US20140175707A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 3M Innovative Properties Company Methods of using nanostructured transfer tape and articles made therefrom
US9515004B2 (en) * 2013-03-15 2016-12-06 Laird Technologies, Inc. Thermal interface materials
CN103346132A (zh) * 2013-06-26 2013-10-09 苏州天脉导热科技有限公司 一种相变化热界面材料的生产设备
JP5805147B2 (ja) * 2013-07-01 2015-11-04 本田技研工業株式会社 塗装方法
WO2015105204A1 (ko) * 2014-01-07 2015-07-16 엔트리움 주식회사 열 계면 물질 및 이를 포함하는 반도체 칩 패키지
KR101612454B1 (ko) * 2014-09-30 2016-04-15 한국과학기술연구원 필러 및 고분자 수지의 복합 재료 층이 포함된 방열 시트 및 그 제조방법
WO2017044712A1 (en) * 2015-09-11 2017-03-16 Laird Technologies, Inc. Devices for absorbing energy from electronic components
CN106922104A (zh) * 2015-12-24 2017-07-04 北京中石伟业科技股份有限公司 一种易清理的导热相变垫片及其制备方法和系统
US11014203B2 (en) 2016-07-11 2021-05-25 Laird Technologies, Inc. System for applying interface materials
US10741519B2 (en) 2016-07-11 2020-08-11 Laird Technologies, Inc. Systems of applying materials to components
CN107699206A (zh) * 2016-08-09 2018-02-16 天津莱尔德电子材料有限公司 热界面材料组件和可控地改变其表面粘性的系统和方法
USD881822S1 (en) 2017-10-06 2020-04-21 Laird Technologies, Inc. Material having an edge shape
USD879046S1 (en) 2017-10-06 2020-03-24 Laird Technologies, Inc. Material having edging
USD999405S1 (en) 2017-10-06 2023-09-19 Laird Technologies, Inc. Material having edging
CN108184316A (zh) * 2017-11-21 2018-06-19 上海阿莱德实业股份有限公司 耐磨擦的高导热片及其应用
DE102018101453A1 (de) * 2018-01-23 2019-07-25 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Heizvorrichtung und Verfahren zum Herstellung eines Heizstabes
US11141823B2 (en) 2018-04-28 2021-10-12 Laird Technologies, Inc. Systems and methods of applying materials to components
US10849200B2 (en) 2018-09-28 2020-11-24 Metrospec Technology, L.L.C. Solid state lighting circuit with current bias and method of controlling thereof
DE102020103028A1 (de) * 2019-03-06 2020-09-10 GM Global Technology Operations LLC Verbundanordnungen zur thermischen kühlung von elektronischen bauteilen
JP2021150468A (ja) * 2020-03-19 2021-09-27 富士電機株式会社 半導体装置の製造方法、半導体装置及び押圧装置
US11317538B2 (en) * 2020-07-30 2022-04-26 Google Llc Reinforced graphite heat-spreader for a housing surface of an electronic device
US11778722B2 (en) * 2021-05-04 2023-10-03 Gm Cruise Holdings Llc Autonomous vehicle computing device with barrier layer

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6644395B1 (en) * 1999-11-17 2003-11-11 Parker-Hannifin Corporation Thermal interface material having a zone-coated release linear
JP2004080040A (ja) * 2002-08-15 2004-03-11 Bergquist Co:The 高度に充填されているか又は低度に架橋されている熱伝導性インタフェースパッドを与えるための可とう性表面層フィルム
JP2006528434A (ja) * 2003-05-13 2006-12-14 パーカー−ハニフイン・コーポレーシヨン 熱管理材料

Family Cites Families (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US292359A (en) * 1884-01-22 Clothes-reel
US194043A (en) * 1877-08-14 Improvement in glass-furnaces
BE507814A (ko) * 1950-12-22
US3723373A (en) * 1971-10-04 1973-03-27 American Cyanamid Co 0.1% to about 2.0% by weight polytetrafluoroethylene emulsion modified polyethylene terephthalate with improved processing characteristics
US4047804A (en) * 1973-12-26 1977-09-13 Polaroid Corporation Anti-reflection coatings for photographic bases
US4686141A (en) * 1984-05-11 1987-08-11 Brunswick Corporation Pellicular laminate means for shielding structures from electromagnetic radiation
US4938992A (en) * 1988-01-07 1990-07-03 Varian Associates, Inc. Methods for thermal transfer with a semiconductor
US5300809A (en) * 1989-12-12 1994-04-05 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Heat-conductive composite material
US5314732A (en) * 1991-06-28 1994-05-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Flexible, transparent film for electrostatic shielding
US6197859B1 (en) * 1993-06-14 2001-03-06 The Bergquist Company Thermally conductive interface pads for electronic devices
US5591034A (en) * 1994-02-14 1997-01-07 W. L. Gore & Associates, Inc. Thermally conductive adhesive interface
US5741579A (en) * 1995-04-28 1998-04-21 Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. Heat-conductive sheet
US5679457A (en) * 1995-05-19 1997-10-21 The Bergquist Company Thermally conductive interface for electronic devices
US6090484A (en) * 1995-05-19 2000-07-18 The Bergquist Company Thermally conductive filled polymer composites for mounting electronic devices and method of application
US6054198A (en) * 1996-04-29 2000-04-25 Parker-Hannifin Corporation Conformal thermal interface material for electronic components
US5930893A (en) * 1996-05-29 1999-08-03 Eaton; Manford L. Thermally conductive material and method of using the same
JP4080030B2 (ja) * 1996-06-14 2008-04-23 住友電気工業株式会社 半導体基板材料、半導体基板、半導体装置、及びその製造方法
US5950066A (en) * 1996-06-14 1999-09-07 The Bergquist Company Semisolid thermal interface with low flow resistance
US5738936A (en) * 1996-06-27 1998-04-14 W. L. Gore & Associates, Inc. Thermally conductive polytetrafluoroethylene article
JPH1079594A (ja) 1996-07-08 1998-03-24 Nissha Printing Co Ltd 透光性電磁波シールド材料とその製造方法
US6037659A (en) * 1997-04-28 2000-03-14 Hewlett-Packard Company Composite thermal interface pad
JP3425521B2 (ja) * 1998-01-09 2003-07-14 信越化学工業株式会社 低硬度熱伝導性シリコーンゴムシートの表面粘着性低減方法
US6436506B1 (en) * 1998-06-24 2002-08-20 Honeywell International Inc. Transferrable compliant fibrous thermal interface
US6228486B1 (en) * 1998-10-06 2001-05-08 Avery Dennison Corporation Thermal transfer laminate
US5912805A (en) * 1998-11-04 1999-06-15 Freuler; Raymond G. Thermal interface with adhesive
US6399209B1 (en) * 1999-04-16 2002-06-04 The Bergquist Company Integrated release films for phase-change interfaces
US6162663A (en) * 1999-04-20 2000-12-19 Schoenstein; Paul G. Dissipation of heat from a circuit board having bare silicon chips mounted thereon
US6165612A (en) * 1999-05-14 2000-12-26 The Bergquist Company Thermally conductive interface layers
US6359334B1 (en) * 1999-06-08 2002-03-19 Micron Technology, Inc. Thermally conductive adhesive tape for semiconductor devices and method using the same
US20040009353A1 (en) * 1999-06-14 2004-01-15 Knowles Timothy R. PCM/aligned fiber composite thermal interface
US6391442B1 (en) * 1999-07-08 2002-05-21 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Phase change thermal interface material
US6790510B1 (en) * 1999-08-31 2004-09-14 Mitsubishi Plastics, Inc. Releasing laminated film
US20070241303A1 (en) * 1999-08-31 2007-10-18 General Electric Company Thermally conductive composition and method for preparing the same
US6451422B1 (en) * 1999-12-01 2002-09-17 Johnson Matthey, Inc. Thermal interface materials
US6372997B1 (en) * 2000-02-25 2002-04-16 Thermagon, Inc. Multi-layer structure and method for forming a thermal interface with low contact resistance between a microelectronic component package and heat sink
US7078109B2 (en) * 2000-02-25 2006-07-18 Thermagon Inc. Heat spreading thermal interface structure
US7369411B2 (en) * 2000-02-25 2008-05-06 Thermagon, Inc. Thermal interface assembly and method for forming a thermal interface between a microelectronic component package and heat sink
US6523608B1 (en) * 2000-07-31 2003-02-25 Intel Corporation Thermal interface material on a mesh carrier
US6613430B2 (en) * 2000-09-07 2003-09-02 Mitsubishi Polyester Film, Llc Release coated polymer film
US6610635B2 (en) * 2000-09-14 2003-08-26 Aos Thermal Compounds Dry thermal interface material
MXPA03006498A (es) * 2001-01-22 2003-10-15 Parker Hannifin Corp Entrecara termica de cambio de fase, de liberacion limpia.
US6965071B2 (en) * 2001-05-10 2005-11-15 Parker-Hannifin Corporation Thermal-sprayed metallic conformal coatings used as heat spreaders
KR101022583B1 (ko) * 2001-05-24 2011-03-16 프라이즈 메탈즈, 인크. 방열재 및 땜납 프리폼
KR100521911B1 (ko) * 2001-07-09 2005-10-13 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 전자파 차폐용 부재 및 그 제조방법
JP2003086991A (ja) 2001-09-13 2003-03-20 Dainippon Printing Co Ltd 電磁波遮蔽用部材及びその製造方法
US6657296B2 (en) * 2001-09-25 2003-12-02 Siliconware Precision Industries Co., Ltd. Semicondctor package
US20030203181A1 (en) * 2002-04-29 2003-10-30 International Business Machines Corporation Interstitial material with enhanced thermal conductance for semiconductor device packaging
US6776923B2 (en) * 2002-06-07 2004-08-17 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Self-adhering thermal interface material
US7147367B2 (en) * 2002-06-11 2006-12-12 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Thermal interface material with low melting alloy
US6919504B2 (en) * 2002-12-19 2005-07-19 3M Innovative Properties Company Flexible heat sink
US6841867B2 (en) * 2002-12-30 2005-01-11 Intel Corporation Gel thermal interface materials comprising fillers having low melting point and electronic packages comprising these gel thermal interface materials
JP4027807B2 (ja) 2003-01-21 2007-12-26 電気化学工業株式会社 フェーズチェンジ型多層シート
US20070164424A1 (en) * 2003-04-02 2007-07-19 Nancy Dean Thermal interconnect and interface systems, methods of production and uses thereof
US7744715B2 (en) 2003-05-14 2010-06-29 Mitsubishi Plastics, Inc. Fluororesin laminated film and method for producing same
US7229683B2 (en) * 2003-05-30 2007-06-12 3M Innovative Properties Company Thermal interface materials and method of making thermal interface materials
US7744991B2 (en) * 2003-05-30 2010-06-29 3M Innovative Properties Company Thermally conducting foam interface materials
US6987671B2 (en) * 2003-06-26 2006-01-17 Intel Corporation Composite thermal interface devices and methods for integrated circuit heat transfer
US6898084B2 (en) * 2003-07-17 2005-05-24 The Bergquist Company Thermal diffusion apparatus
JP4646508B2 (ja) 2003-10-01 2011-03-09 日東電工株式会社 両面接着テープ又はシートおよびその製造方法
US20050197436A1 (en) * 2004-03-05 2005-09-08 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Flame resistant thermal interface material
US7347354B2 (en) * 2004-03-23 2008-03-25 Intel Corporation Metallic solder thermal interface material layer and application of the same
US7312261B2 (en) * 2004-05-11 2007-12-25 International Business Machines Corporation Thermal interface adhesive and rework
JP4904732B2 (ja) * 2004-07-08 2012-03-28 東レ株式会社 熱伝導性成形体およびその製造方法
US20080302064A1 (en) 2004-07-13 2008-12-11 Rauch Robert A Novel Packaging Solution for Highly Filled Phase-Change Thermal Interface Material
US20060063017A1 (en) 2004-09-22 2006-03-23 Fuji Polymer Industries Co., Ltd. Thermally conductive sheet and method for producing the same
US7169245B2 (en) * 2004-12-13 2007-01-30 3M Innovative Properties Company Methods of using sonication to couple a heat sink to a heat-generating component
TWI270341B (en) * 2005-03-02 2007-01-01 Cateron Technology Co Ltd Electronic assembly unit with conductive film, conductive film and method of making the same thereof
US7439618B2 (en) * 2005-03-25 2008-10-21 Intel Corporation Integrated circuit thermal management method and apparatus
JP4764220B2 (ja) * 2005-03-30 2011-08-31 地方独立行政法人 大阪市立工業研究所 熱伝導性シート
US20060266475A1 (en) * 2005-05-24 2006-11-30 American Standard Circuits, Inc. Thermally conductive interface
US7955900B2 (en) * 2006-03-31 2011-06-07 Intel Corporation Coated thermal interface in integrated circuit die
US7629684B2 (en) * 2006-04-04 2009-12-08 Endicott Interconnect Technologies, Inc. Adjustable thickness thermal interposer and electronic package utilizing same
TWI306296B (en) * 2006-04-06 2009-02-11 Siliconware Precision Industries Co Ltd Semiconductor device with a heat sink and method for fabricating the same
US8445102B2 (en) * 2007-11-05 2013-05-21 Laird Technologies, Inc. Thermal interface material with thin transfer film or metallization
US8076773B2 (en) * 2007-12-26 2011-12-13 The Bergquist Company Thermal interface with non-tacky surface
US7811862B2 (en) * 2008-12-17 2010-10-12 Infineon Technologies Ag Thermally enhanced electronic package

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6644395B1 (en) * 1999-11-17 2003-11-11 Parker-Hannifin Corporation Thermal interface material having a zone-coated release linear
JP2004080040A (ja) * 2002-08-15 2004-03-11 Bergquist Co:The 高度に充填されているか又は低度に架橋されている熱伝導性インタフェースパッドを与えるための可とう性表面層フィルム
JP2006528434A (ja) * 2003-05-13 2006-12-14 パーカー−ハニフイン・コーポレーシヨン 熱管理材料

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009134280A2 (en) 2009-11-05
CN101848808B (zh) 2013-10-23
KR101450128B1 (ko) 2014-10-13
JP2011503874A (ja) 2011-01-27
WO2009134280A3 (en) 2010-01-14
US8545987B2 (en) 2013-10-01
US20090117373A1 (en) 2009-05-07
KR20100095565A (ko) 2010-08-31
EP2207674A2 (en) 2010-07-21
CN101848808A (zh) 2010-09-29
EP2207674A4 (en) 2011-02-16
KR20130114755A (ko) 2013-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101442717B1 (ko) 얇은 전사막 또는 금속화막을 구비한 열계면재
US8445102B2 (en) Thermal interface material with thin transfer film or metallization
US9795059B2 (en) Thermal interface materials with thin film or metallization
US20150334871A1 (en) Thermal interface materials with thin film sealants
US5591034A (en) Thermally conductive adhesive interface
US7505275B2 (en) LED with integral via
CN103258802B (zh) 石墨结构体及使用该石墨结构体的电子器件
JP7160101B2 (ja) 半導体デバイスの製造方法、熱伝導シート、及び熱伝導シートの製造方法
US20120012382A1 (en) Conductive Films for EMI Shielding Applications
WO2006125152A2 (en) Thermal lamination module
US8415004B2 (en) Low thermal-impedance insulated metal substrate and method for manufacturing the same
US20150004400A1 (en) Support assembly for use in semiconductor manufacturing tools with a fusible bond
TWI391067B (zh) Thermally conductive substrate for electronic component with low thermal resistance, low thermal expansion coefficient and high electrical reliability and manufacturing method thereof
US20040055152A1 (en) Bonding of a multi-layer circuit to a heat sink
KR20170119979A (ko) 방열 시트 및 방열 시트의 제조방법
JP2003217799A (ja) 加熱体およびその製造方法
WO2010132049A1 (en) Conductive films for emi shielding applications
JP2019065142A (ja) 放熱用接着シート、放熱接着部材用積層体、及び複合部材
JP4747619B2 (ja) カバーレイフィルムおよびフレキシブル配線板
JP2006142611A (ja) 加熱圧着用複合シート及びその製造方法
WO2014021438A1 (ja) ヒートシンク付配線板、ヒートシンク付部品実装配線板及びそれらの製造方法
JP2009123766A (ja) サーマルインターフェース材、およびサーマルインターフェース材の製造方法
TWI726567B (zh) 發光元件散熱結構及其製作方法
WO2019000285A1 (zh) 一种导热胶膜
JP4661264B2 (ja) カバーレイフィルムおよびフレキシブル配線板

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
A107 Divisional application of patent
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
E801 Decision on dismissal of amendment
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170824

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee