KR20050019873A - Thermal interconnect and interface systems, methods of production and uses thereof - Google Patents

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KR20050019873A
KR20050019873A KR10-2005-7000712A KR20057000712A KR20050019873A KR 20050019873 A KR20050019873 A KR 20050019873A KR 20057000712 A KR20057000712 A KR 20057000712A KR 20050019873 A KR20050019873 A KR 20050019873A
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낸시 딘
파울라 엠. 코닐
리차드 타운샌드
마이 엔. 규옌
코린 에디
단 큐랸
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허니웰 인터내셔날 인코포레이티드
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/16Layered products comprising a layer of metal next to a particulate layer

Abstract

본원에서 개시된 층상 열적 부품은 하나 이상의 열적 인터페이스 부품과 상기 열적 인터페이스 부품에 결합된 하나 이상의 열 확산기 부품을 포함한다. 본원에서 개시된 층상 열적 부품을 형성하는 방법은 a) 하나 이상의 열적 인터페이스 부품을 제공하는 단계; b) 하나 이상의 열 확산기 부품을 제공하는 단계; 및 c) 하나 이상의 열적 인터페이스 부품과 하나 이상의 열 확산기 부품을 물리적으로 결합시키는 단계를 포함한다. 기질 층을 포함하는 하나 이상의 추가 층이 층상 열적 부품에 결합될 수 있다. 본원에서 개시된 열적 인터페이스 부품을 형성하는 방법은 a) 하나 이상의 포화된 고무 화합물을 제공하는 단계, b) 하나 이상의 아민 수지를 제공하는 단계, c) 가교결합된 고무-수지 혼합물을 형성하기 위해 하나 이상의 포화된 고무 화합물과 하나 이상의 아민 수지를 가교결합시키는 단계, d) 가교결합된 고무-수지 혼합물에 하나 이상의 열전도성 필러를 첨가하는 단계, 및 e) 가교결합된 고무-수지 혼합물에 습윤제를 첨가하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 열적 인터페이스 부품에 하나 이상의 상전이 재료를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 하나 이상의 땜납 재료를 포함하는 적절한 인터페이스 재료가 제조될 수 있다. 추가적으로, 하나 이상의 땜납 재료와 하나 이상의 수지 부품을 포함하는 적절한 인터페이스 재료가 제조될 수 있다.The layered thermal component disclosed herein includes one or more thermal interface components and one or more heat spreader components coupled to the thermal interface components. A method of forming a layered thermal component disclosed herein includes a) providing one or more thermal interface components; b) providing one or more heat spreader components; And c) physically coupling the one or more thermal interface components and the one or more heat spreader components. One or more additional layers, including the substrate layer, may be bonded to the layered thermal component. The method of forming a thermal interface component disclosed herein comprises a) providing at least one saturated rubber compound, b) providing at least one amine resin, c) at least one to form a crosslinked rubber-resin mixture. Crosslinking the saturated rubber compound with at least one amine resin, d) adding one or more thermally conductive fillers to the crosslinked rubber-resin mixture, and e) adding a humectant to the crosslinked rubber-resin mixture. Steps. The method may further comprise adding one or more phase change materials to the thermal interface component. Suitable interface materials can be made that include one or more solder materials. Additionally, suitable interface materials can be made that include one or more solder materials and one or more resin parts.

Description

열적 상호연결 및 인터페이스 시스템, 이들의 제조 방법 및 용도 {THERMAL INTERCONNECT AND INTERFACE SYSTEMS, METHODS OF PRODUCTION AND USES THEREOF}Thermal interconnection and interface systems, methods for their manufacture and uses {THERMAL INTERCONNECT AND INTERFACE SYSTEMS, METHODS OF PRODUCTION AND USES THEREOF}

본 발명의 기술분야는 전자 부품, 반도체 부품 및 다른 관련 층상(layered) 부품 분야에서 열적 상호연결 시스템, 열적 인터페이스 시스템 및 인터페이스 재료에 관한 것이다.The technical field of the present invention relates to thermal interconnection systems, thermal interface systems and interface materials in the field of electronic components, semiconductor components and other related layered components.

전자 부품은 점점 증가하는 많은 수의 소비품과 상업적 전자 제품에 사용된다. 이들 소비품과 상업적 제품의 예로는 텔레비젼, 개인용 컴퓨터, 인터넷 서버, 휴대폰, 무선호출기, 팜 타입 개인정보 관리기(palm type organizer), 휴대용 라디오, 카 스테레오, 또는 원격 제어기를 포함한다. 이들 소비품과 상업적 전자 제품에 대한 요구가 증가함에 따라, 이들 제품이 소비자와 기업을 위해 보다 소형이고, 보다 기능적이며, 보다 휴대하기 편리하게 될 것을 요구한다.Electronic components are used in an increasing number of consumer and commercial electronic products. Examples of these consumer and commercial products include televisions, personal computers, Internet servers, cell phones, pagers, palm type organizers, portable radios, car stereos, or remote controls. As the demand for these consumer and commercial electronic products increases, they demand that these products become smaller, more functional, and more portable for consumers and businesses.

이들 제품들의 크기 감소 결과, 제품을 포함하는 부품은 또한 보다 작아져야 한다. 크기가 감소될 필요가 있는 이들 부품의 예로는 인쇄 회로 또는 와이어링 보드, 레지스터, 와이어링, 키보드, 터치 패드, 및 칩 패키징을 포함한다.As a result of the reduction in the size of these products, the parts comprising the product must also be smaller. Examples of these components that need to be reduced in size include printed circuit or wiring boards, resistors, wiring, keyboards, touch pads, and chip packaging.

그러므로 부품들은 보다 양호한 형성 재료와 이들 재료가 보다 작은 전자 부품에 대한 요구를 수용하도록 소형화되게 허용하는 방법이 존재하는지를 결정하기 위해 분석되고 조사된다. 층상 부품에서, 일 목표는 층의 수를 감소시키는 동시에 잔류 층의 기능성 및 내구성을 증가시키는 것이다. 그러나 다수의 층들과 층들의 부품이 일반적으로 소자를 작동시키기 위해 존재해야 하기 때문에 이러한 작업은 곤란하다.Therefore, the parts are analyzed and examined to determine if there is a better forming material and a way to allow these materials to be miniaturized to accommodate the demand for smaller electronic components. In layered parts, one goal is to reduce the number of layers while at the same time increasing the functionality and durability of the residual layer. However, this task is difficult because multiple layers and components of layers generally must be present to operate the device.

또한, 전자 소자가 보다 소형이고 보다 고속으로 작동함에 따라, 열의 형태로 방출된 에너지가 급격하게 증가한다. 본 기술분야에서 유용한 실행은 물리적 인터페이스를 가로질러 전달된 과잉 열을 전달하기 위해 열적 그리스, 또는 그리스와 같은 재료를 단독으로 또는 이러한 소자 내의 캐리어 상에서 이용하는 것이다. 가장 일반적인 형태의 열적 인터페이스 재료는 열적 그리스, 상전이 재료, 및 탄성중합체 테이프이다. 열적 그리스 또는 상전이 재료는 박층에서 퍼질 수 있고 인접한 표면 사이의 인접 접촉을 제공하는 성능 때문에 탄성중합체 테이프 보다 낮은 열저항을 갖는다. 일반적인 열 임피던스 값은 0.2-1.6℃ ㎠/W 범위이다. 그러나, 열적 그리스의 심각한 단점은 열적 성능이 -65℃ 내지 150℃와 같이, 열적 사이클링 후, 또는 VLSI 칩 내에 이용될 때 파워 사이클링 후에 급격히 열화된다는 것이다. 또한 표면 평탄성의 큰 편차로 전자 소자 내의 메이팅 표면 사이에 갭이 형성되도록 야기할 때 또는 메이팅 표면 사이의 큰 갭이 제조시 허용공차 등과 같은 다른 이유로 존재할 때 이러한 재료들의 성능이 열화된다고 공지되어 있다. 이들 재료들의 열 전달성이 붕괴될 때, 이들 재료가 사용되는 전자 소자의 성능이 악영향을 받는다.In addition, as electronic devices operate smaller and at higher speeds, the energy released in the form of heat increases dramatically. A useful practice in the art is to use thermal grease, or a material such as grease, alone or on a carrier in such a device to transfer excess heat delivered across the physical interface. The most common types of thermal interface materials are thermal greases, phase change materials, and elastomeric tapes. Thermal grease or phase change materials have lower thermal resistance than elastomeric tapes because of their ability to spread in thin layers and provide adjacent contact between adjacent surfaces. Typical thermal impedance values range from 0.2-1.6 ° C cm 2 / W. However, a serious disadvantage of thermal grease is that thermal performance deteriorates rapidly after thermal cycling, such as -65 ° C to 150 ° C, or after power cycling when used in VLSI chips. It is also known that the performance of these materials deteriorates when large variations in surface flatness cause gaps to form between mating surfaces in electronic devices or when large gaps between mating surfaces exist for other reasons, such as tolerances in manufacturing. When the heat transfer of these materials is disrupted, the performance of the electronic devices in which these materials are used is adversely affected.

그러므로, a) 소자의 크기와 층의 수를 최소화시키면서 소비품의 요구사항을 만족시키는 열적 인터페이스 재료와 층상 부품을 설계 및 제조하고; b) 재료, 부품 또는 최종 제품의 호환성 요구와 관련하여 보다 효율적이고 보다 양호하게 설계된 재료 및/또는 부품을 제조하고; c) 예상된 열적 인터페이스와 층상 재료를 포함하는 소정의 열적 인터페이스 재료와 층상 부품을 제조하는 신뢰성있는 방법을 개발하고; 그리고 d) 다른 종래의 층상 재료, 부품 및 방법에 비해 보다 저가의 소유권을 야기하는 패키지 조립체에 필요한 제조 단계의 수를 효과적으로 줄일 필요가 있다.Therefore, a) design and manufacture thermal interface materials and layered components that meet the requirements of consumer goods while minimizing the size of the device and the number of layers; b) manufacture more efficient and better designed materials and / or parts with respect to the compatibility requirements of the materials, parts or end products; c) develop a reliable method of manufacturing certain thermal interface materials and layered components, including expected thermal interfaces and layered materials; And d) there is a need to effectively reduce the number of manufacturing steps required for a package assembly resulting in lower cost ownership than other conventional layered materials, components and methods.

전술된 층상의 열적 부품은 하나 이상의 열적 인터페이스 부품과 열적 인터페이스 부품에 결합된 하나 이상의 열 확산기 부품을 포함한다. 예상된 층상 열적 부품을 제조하는 방법은; a) 하나 이상의 열적 인터페이스 부품을 제공하는 단계; b) 하나 이상의 열 확산기 부품을 제공하는 단계; 및 c) 상기 하나 이상의 열적 인터페이스 부품과 상기 하나 이상의 열 확산기 부품을 물리적으로 결합시키는 단계를 포함한다. 기질층을 포함하는 하나 이상의 추가층이 층상 열적 부품에 결합될 수 있다.The layered thermal component described above includes one or more thermal interface components and one or more heat spreader components coupled to the thermal interface components. Methods of making the expected layered thermal component include; a) providing one or more thermal interface components; b) providing one or more heat spreader components; And c) physically coupling the one or more thermal interface components and the one or more heat spreader components. One or more additional layers, including the substrate layer, may be bonded to the layered thermal component.

전술된 열적 인터페이스 부품을 형성하는 방법은 a) 하나 이상의 포화된 고무 화합물을 제공하는 단계, b) 하나 이상의 아민 수지를 제공하는 단계, c) 가교결합된 고무-수지 혼합물을 형성하기 위해 상기 하나 이상의 포화된 고무 화합물과 상기 하나 이상의 아민 수지를 가교결합시키는 단계, d) 하나 이상의 열전도성 필러를 가교결합된 고무-수지 혼합물에 첨가하는 단계, 및 e) 습윤제를 가교결합된 고무-수지 혼합물에 첨가하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 하나 이상의 상전이 재료를 열적 인터페이스 부품에 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of forming the thermal interface component described above may comprise a) providing at least one saturated rubber compound, b) providing at least one amine resin, c) forming at least one crosslinked rubber-resin mixture. Crosslinking a saturated rubber compound with the at least one amine resin, d) adding at least one thermally conductive filler to the crosslinked rubber-resin mixture, and e) adding a humectant to the crosslinked rubber-resin mixture. It includes a step. The method may further comprise adding one or more phase change materials to the thermal interface component.

하나 이상의 수지 부품과 하나 이상의 땜납 재료를 포함하는 적절한 인터페이스 재료가 제조될 수 있다. 하나 이상의 땜납 재료를 포함하는 또다른 적절한 인터페이스 재료가 제조될 수 있다.Suitable interface materials can be made that include one or more resin parts and one or more solder materials. Another suitable interface material can be made that includes one or more solder materials.

본 발명의 다양한 목적, 특징, 측면 및 장점은 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.Various objects, features, aspects and advantages of the invention will be apparent from the detailed description of the preferred embodiments of the invention.

광범위한 인터페이스 조건과 요구사항에 대해 낮은 열저항을 나타내는 일련의 열적 인터페이스 재료가 개시된다. 열적 상호연결 재료와 층들은 또한 다음의 설계 목표를 충족시키는 적절한 복합재료, 금속, 및 금속 합금을 포함할 수도 있다.A series of thermal interface materials are disclosed that exhibit low thermal resistance over a wide range of interface conditions and requirements. Thermal interconnect materials and layers may also include suitable composites, metals, and metal alloys to meet the following design goals.

a) 얇은 또는 매우 얇은 층 또는 패턴으로 적층될 수 있음;a) can be laminated in thin or very thin layers or patterns;

b) 종래의 열적 접착제 보다 양호하게 열 에너지를 전도할 수 있음;b) can conduct thermal energy better than conventional thermal adhesives;

c) 상당히 높은 증착 속도를 가짐;c) has a fairly high deposition rate;

d) 증착된 층 내에 공극이 형성됨이 없이 표면 또는 다른 층 상에 증착될 수 있음; 그리고d) can be deposited on a surface or other layer without forming voids in the deposited layer; And

e) 하부층 재료의 이동을 제어할 수 있음.e) control of the movement of the underlying layer material.

인터페이스 재료는 허니웰 인터내셔날 인코포레이티드에 의해 제조된 고전도성 상전이 재료인 PCM45(여기서 PCM = "상전이 재료"), 또는 허니웰 인터내셔날 인코포레이티드에 의해 제조된 재료를 포함하는 금속 및 금속계 베이스 재료를 포함할 수도 있다.The interface material is a metal and metal based base comprising PCM45 (where PCM = "phase transition material"), or a material made by Honeywell International Inc., which is a highly conductive phase transition material made by Honeywell International Inc. It may also include a material.

적절한 인터페이스 재료 또는 부품은 메이팅 표면에 순응(표면을 "습윤"시킴)해야 하고, 낮은 벌크 열저항을 가져야 하고 낮은 접촉 저항을 가져야 한다. 벌크 열저항은 재료 또는 부품의 두께, 열전도성 및 면적의 함수로서 표현될 수 있다. 접촉 저항은 재료 또는 부품이 얼마나 잘 메이팅 표면, 층 또는 기질과 접촉할 수 있는지를 나타내는 척도이다. 인터페이스 재료 또는 부품의 열저항은 다음과 같이 표시될 수 있다.Suitable interface materials or components must conform to the mating surface ("wet" the surface), have low bulk thermal resistance, and have low contact resistance. Bulk thermal resistance can be expressed as a function of thickness, thermal conductivity and area of a material or part. Contact resistance is a measure of how well a material or part can contact a mating surface, layer or substrate. The thermal resistance of the interface material or component can be expressed as follows.

Θ인터페이스 = t/kA + 2Θ접촉 식 1Θ Interface = t / kA + 2Θ Contact Expression 1

여기서 Θ는 열저항이고,Where Θ is the thermal resistance,

t는 재료 두께이며,t is the material thickness,

k는 재료의 열전도성이며,k is the thermal conductivity of the material,

A는 인터페이스의 면적이다.A is the area of the interface.

용어 "t/kA"는 벌크 재료의 열저항을 나타내고 "2Θ접촉"은 두 표면에서의 열 접촉 저항을 나타낸다. 적절한 인터페이스 재료 또는 부품은 즉 메이팅 표면에서 낮은 벌크 저항과 낮은 접촉 저항을 가져야 한다.The term “t / kA” refers to the thermal resistance of the bulk material and “2Θ contact ” refers to the thermal contact resistance at both surfaces. Suitable interface materials or components should have low bulk resistance and low contact resistance, ie at mating surfaces.

많은 전자 및 반도체 분야는 인터페이스 재료 또는 부품이 열팽창계수(CTE)의 부정합으로 인한 부품의 휨(worpage) 및/또는 제조시 야기되는 표면 평탄화의 편차를 수용할 것을 요구한다.Many electronic and semiconductor applications require the interface material or component to accommodate the warpage of the component due to mismatches in the coefficient of thermal expansion (CTE) and / or variations in surface planarity caused during manufacturing.

열적 그리스와 같은 낮은 k 값을 갖는 재료는 인터페이스가 얇다면, 즉 "t" 값이 낮은 경우 잘 수행한다. 인터페이스 두께가 0.002인치 만큼 증가한다면, 열적 성능은 급격히 떨어질 수 있다. 또한, 이러한 분야에 있어서, 메이팅 부품 사이의 CTE 차이로 인해 갭이 각각의 온도 또는 파워 사이클에서 팽창 및 수축하게 된다. 이러한 인터페이스 두께의 변화는 인터페이스로부터 유체 인터페이스 재료(그리스와 같은)의 펌핑을 야기할 수 있다.Materials with low k values, such as thermal grease, perform well if the interface is thin, ie if the "t" value is low. If the interface thickness increases by 0.002 inches, thermal performance can drop dramatically. Also in this field, gaps between the mating parts cause the gap to expand and contract at each temperature or power cycle. This change in interface thickness can cause pumping of fluid interface material (such as grease) from the interface.

보다 큰 면적을 갖는 인터페이스는 제조된 상태의 표면 평탄성으로부터 벗어나기 쉽다. 열적 성능을 최적화하기 위해, 인터페이스 재료는 비평탄 표면에 순응할 수 있어야 하고 이에 의해 접촉 저항을 낮춘다.Interfaces with larger areas tend to deviate from the surface flatness of the fabricated state. In order to optimize thermal performance, the interface material must be able to conform to the non-planar surface thereby lowering the contact resistance.

최적의 인터페이스 재료 및/또는 부품은 높은 열전도성과 높은 기계적 컴플리언스(compliance)를 가지며, 예를 들어 힘이 가해질 때 탄성적으로 항복할 것이다. 높은 열전도성은 식 1의 처음 항을 감소시키며 높은 기계적 컴플리언스는 두번째 항을 감소시킨다. 층상 인터페이스 재료와 전술된 층상 인터페이스 재료의 개개 부품은 이들 목적을 달성한다. 전술한 열 확산기 부품은 적절히 제조될 때 열적 인터페이스 재료와 열 확산기 부품 사이의 메이팅 표면 사이의 거리에 닿아서 일 표면으로부터 다른 표면에 연속적인 높은 전도성 경로를 허용한다.Optimum interface materials and / or components have high thermal conductivity and high mechanical compliance and will elastically surrender for example when a force is applied. High thermal conductivity reduces the first term in Equation 1 and high mechanical compliance reduces the second term. The layered interface material and the individual parts of the layered interface material described above achieve these objects. The heat spreader component described above, when properly fabricated, touches the distance between the mating surface between the thermal interface material and the heat spreader component to allow a continuous high conductive path from one surface to the other.

전술한 층상 열적 부품은 가교결합 가능할 수도 있는 하나 이상의 열적 인터페이스 부품과 하나 이상의 열적 인터페이스 부품에 결합된 하나 이상의 열 확산기 부품을 포함한다. 예상된 층상 열적 부품을 형성하는 방법은; a) 가교결합 가능할 수도 있는 열적 인터페이스 부품을 제공하는 단계; b) 열 확산기 부품을 제공하는 단계; 및 c) 열적 인터페이스 부품과 열 확산기 부품을 물리적으로 결합시키는 단계를 포함한다. 하나 이상의 추가 층이 전술한 층상 열적 부품과 결합될 수도 있다. 하나 이상의 추가 층은 또다른 인터페이스 재료, 표면, 기질, 접착제, 섬유 부품(a compliant fibrous component) 또는 소정의 다른 적절한 층을 포함할 수 있다.The layered thermal component described above includes one or more thermal interface components that may be crosslinkable and one or more heat spreader components coupled to the one or more thermal interface components. The method of forming the expected layered thermal component includes; a) providing a thermal interface component that may be crosslinkable; b) providing a heat spreader component; And c) physically coupling the thermal interface component and the heat spreader component. One or more additional layers may be combined with the layered thermal components described above. One or more additional layers may comprise another interface material, surface, substrate, adhesive, a compliant fibrous component or any other suitable layer.

적절한 열적 인터페이스 부품은 메이팅 표면에 순응(표면을 "습윤"시킴)하고, 낮은 벌크 열저항을 가지고 낮은 접촉 저항을 가질 수 있는 재료들을 포함한다. 예상된 열적 인터페이스 부품은 하나 이상의 고무 화합물과 하나 이상의 열전도성 필러를 조합함으로써 제조된다. 또다른 예상된 열적 인터페이스 부품은 하나 이상의 고무 화합물, 하나 이상의 가교결합제 부분, 가교 결합 화합물 또는 가교결합 수지 및 하나 이상의 열전도성 필러를 조합함으로써 제조된다. 이들 예상된 인터페이스 재료들은 액체 또는 "소프트 젤" 형태를 취한다. 본원에서 사용된 것처럼, "소프트 젤"은 분산상이 연속상과 혼합되어 점성의 "젤리"와 같은 생성물을 형성하는 콜로이드를 의미한다. 열적 인터페이스 부품의 젤 상태 또는 소프트 젤 상태는 하나 이상의 고무 화합물 성분과 하나 이상의 가교결합제 부분, 가교결합 화합물 또는 가교결합 수지 사이의 가교결합 반응을 통해 야기된다. 하나 이상의 가교결합제 부분, 가교결합 화합물 또는 가교결합 수지는 아민 수지 또는 아민계 수지와 같이 소정의 적절한 가교결합 기능을 가질 수도 있다. 보다 구체적으로, 아민 수지와 같은 하나 이상의 가교결합제 부분, 가교결합 화합물 또는 가교결합 수지는 주 하이드록시기를 고무 화합물에 가교결합시키기 위해 고무 성분에 결합되어, 소프트 젤 상태를 형성한다. 그러므로, 고무 화합물의 적어도 일부가 하나 이상의 종결 하이드록시기를 포함할 것이 예상된다. 본원에서 사용되는 것처럼, "하이드록시기"는 OH 라디칼을 생성하기 위해 용액 내에서 이온화하는 많은 무기 및 유기 화합물 내에서 발생하는 1가기-OH를 의미한다. 또한, "하이드록시기"는 알코올의 특성결정기이다. 본원에서 사용된 것처럼, 용어 "주 하이드록시기"는 하이드록시기가 분자 또는 화합물 상의 종결 위치에 있음을 의미한다. 본원에서 예상된 고무 화합물은 아민 수지와 가교결합 반응을 거칠 수 있는 추가의 2차, 3차, 또는 그 이외의 내부 하이드록시기를 포함할 수도 있다. 이러한 추가 가교결합은 젤이 결합되는 생성물 또는 부품에 요구되는 최종 젤 상태에 따라 바람직할 수도 있다.Suitable thermal interface components include materials that conform (wet) the surface to the mating surface and have low bulk thermal resistance and low contact resistance. The anticipated thermal interface component is made by combining one or more rubber compounds and one or more thermally conductive fillers. Another expected thermal interface component is made by combining one or more rubber compounds, one or more crosslinker moieties, a crosslinking compound or a crosslinking resin, and one or more thermally conductive fillers. These expected interface materials take the form of liquids or "soft gels". As used herein, "soft gel" means a colloid in which the dispersed phase is mixed with the continuous phase to form a product such as a viscous "jelly". The gel state or soft gel state of the thermal interface component is brought about through a crosslinking reaction between at least one rubber compound component and at least one crosslinker moiety, crosslinking compound or crosslinking resin. One or more crosslinker moieties, crosslinking compounds or crosslinking resins may have any suitable crosslinking function, such as amine resins or amine-based resins. More specifically, one or more crosslinker moieties, crosslinking compounds or crosslinking resins, such as amine resins, are bonded to the rubber component to crosslink the main hydroxy group to the rubber compound, forming a soft gel state. Therefore, it is expected that at least some of the rubber compounds will include one or more terminating hydroxyl groups. As used herein, “hydroxy group” means monovalent-OH that occurs in many inorganic and organic compounds that ionize in solution to produce OH radicals. In addition, "hydroxy group" is an alcohol characterization group. As used herein, the term "main hydroxy group" means that the hydroxy group is at the end position on the molecule or compound. The rubber compounds contemplated herein may include additional secondary, tertiary, or other internal hydroxyl groups that may undergo a crosslinking reaction with the amine resin. Such additional crosslinking may be desirable depending on the final gel state required for the product or part to which the gel is bound.

고무 화합물은 조성의 다른 성분에 따라 다른 고무 화합물과 분자간 가교결합 또는 분자내 가교결합할 수 있다는 점에서 자체 가교결합성이 있다고 예상된다. 또한 고무 화합물이 아민 수지 화합물과 가교결합되고 그 자체 또는 다른 고무 화합물과 소정의 자체 가교결합 활동을 수행할 수 있음이 예상된다.The rubber compound is expected to be self-crosslinking in that it can be intermolecularly crosslinked or intramolecularly crosslinked with other rubber compounds depending on different components of the composition. It is also contemplated that the rubber compound may crosslink with the amine resin compound and perform some self crosslinking activity with itself or with other rubber compounds.

바람직한 실시예에서, 사용된 고무 조성물 또는 화합물은 포화 또는 불포화일 수 있다. 포화된 고무 화합물은 열 산화 열화(thermal oxidation degradation)에 덜 민감하기 때문에 본원에서 바람직하다. 사용될 수도 있는 포화된 고무의 예로는 에틸렌-프로필렌 고무(EPR, EPDM), 폴리에틸렌/부틸렌, 폴리에틸렌-부틸렌-스티렌, 폴리에틸렌-프로필렌-스티렌, 수소화된 폴리알킬디엔 "모노-올"(수소화된 폴리부타디엔 모노-올, 수소화된 폴리프로파디엔 모노-올, 수소화된 폴리펜타디엔 모노-올 등), 수소화된 폴리알킬디엔 "디올"(수소화된 폴리부타디엔 디올, 수소화된 폴리프로파디엔 디올, 수소화된 폴리펜타디엔 디올 등) 및 수소화된 폴리이소프렌을 포함한다. 그러나, 화합물이 불포화되면, 화합물이 이중 결합의 적어도 일부를 파괴하거나 제거하기 위해 수소화 공정을 거치는 것이 가장 바람직하다. 본원에서 사용된 것처럼, 용어 "수소화 공정"은 불포화된 유기 화합물이 이중 결합의 일부 또는 모두에 수소를 직접 첨가하여 포화된 생성물을 야기(추가 수소화)시키거나, 이중 결합 전체를 파괴시켜 단편(fragment)을 수소와 반응(가수소 분해)시킴으로써 수소와 반응됨을 의미한다. 불포화된 고무 및 고무 화합물의 예로는 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리스티렌-부타디엔 및 다른 불포화 고무, 고무 화합물 또는 고무 화합물의 혼합물/조합물을 포함한다.In a preferred embodiment, the rubber composition or compound used may be saturated or unsaturated. Saturated rubber compounds are preferred herein because they are less susceptible to thermal oxidation degradation. Examples of saturated rubbers that may be used are ethylene-propylene rubber (EPR, EPDM), polyethylene / butylene, polyethylene-butylene-styrene, polyethylene-propylene-styrene, hydrogenated polyalkyldiene “mono-ols” (hydrogenated Polybutadiene mono-ols, hydrogenated polypropadiene mono-ols, hydrogenated polypentadiene mono-ols, and the like), hydrogenated polyalkyldiene "diols" (hydrogenated polybutadiene diols, hydrogenated polypropadiene diols, Hydrogenated polypentadiene diols and the like) and hydrogenated polyisoprene. However, if the compound is unsaturated, it is most preferred that the compound undergoes a hydrogenation process to destroy or remove at least some of the double bonds. As used herein, the term “hydrogenation process” refers to the fragmentation of an unsaturated organic compound by adding hydrogen directly to some or all of the double bonds, resulting in a saturated product (additional hydrogenation), or by breaking the entire double bond. ) Is reacted with hydrogen by reacting with hydrogen (hydrogen decomposition). Examples of unsaturated rubbers and rubber compounds include polybutadiene, polyisoprene, polystyrene-butadiene and other unsaturated rubbers, rubber compounds or mixtures / combinations of rubber compounds.

본원에서 사용된 것처럼, 용어 "컴플리언트(compliant)"는 상온에서 고체이고 비항복성인 것과 반대로, 거의 상온에서 항복성이 있고 성형가능한 재료 또는 부품의 물성을 포함한다. 본원에서 사용된 것처럼, "가교결합 가능한"이란 용어는 아직 가교결합되지 않은 재료 또는 화합물을 지칭한다.As used herein, the term "compliant" includes the properties of a material or part that is yieldable and moldable at about room temperature, as opposed to being solid and non-yielding at room temperature. As used herein, the term "crosslinkable" refers to a material or compound that is not yet crosslinked.

본원에서 사용된 것처럼, 용어 "가교결합"은 둘 이상의 분자, 또는 긴 분자의 두 부분이 화학적 상호작용에 의해 결합되는 공정을 지칭한다. 이러한 상호작용은 공유 결합의 형성, 수소 결합의 형성, 소수성, 친수성, 이온 또는 정전기적 상호작용을 포함하는 많은 상이한 방식으로 발생할 수도 있다. 더욱이, 분자의 상호작용은 분자와 그 자체 사이 또는 둘 이상의 분자 사이의 적어도 일시적인 물리적 연결을 특징으로 한다.As used herein, the term “crosslinking” refers to a process in which two or more molecules, or two parts of a long molecule, are joined by chemical interaction. Such interactions may occur in many different ways, including formation of covalent bonds, formation of hydrogen bonds, hydrophobicity, hydrophilicity, ionic or electrostatic interactions. Moreover, the interaction of molecules is characterized by at least a temporary physical connection between the molecule and itself or between two or more molecules.

각각의 형태의 하나 이상의 고무 화합물이 조합되어 열적 인터페이스 부품을 형성하지만, 소정의 예상된 열적 인터페이스 부품에서 하나 이상의 고무 화합물 또는 구성성분이 포화 화합물일 것이다. 적절한 열적 필러를 갖는, 올레핀 함유 또는 불포화 열적 인터페이스 부품은 약 0.5㎠℃/W 이하의 열적 성능을 나타낸다. 열적 그리스와 달리, 열적 인터페이스 부품의 열적 성능은 IC 소자에서 열적 사이클링 또는 유동 사이클링 후에 열화되지 않는데, 이는 액체 올레핀과 액체 올레핀 혼합물(아민 수지를 포함하는 것과 같은)이 가교결합하여 열 활성화 시에 소프트 젤을 형성하기 때문이다. 더욱이, 열적 인터페이스 부품으로 적용될 때, 열적 그리스가 사용되는 것처럼 스퀴즈 아웃(squeeze out)되지 않고 열적 사이클링 중에 인터피셜 디라미네이션(interfacial delamination)을 나타내지 않는다.While one or more rubber compounds of each type are combined to form a thermal interface component, at one or more expected thermal interface components one or more rubber compounds or components will be saturated compounds. Olefin-containing or unsaturated thermal interface components, with suitable thermal fillers, exhibit thermal performance of about 0.5 cm 2 / W or less. Unlike thermal grease, the thermal performance of thermal interface components does not degrade after thermal cycling or flow cycling in IC devices, which is soft at thermal activation due to crosslinking of liquid olefins and liquid olefin mixtures (such as those containing amine resins). Because it forms a gel. Moreover, when applied to a thermal interface component, it does not squeeze out as thermal grease is used and does not exhibit interfacial delamination during thermal cycling.

아민 또는 아민계 수지와 같은 가교결합제 또는 가교결합 화합물은 주로 적어도 하나의 고무 화합물에서 가교결합제와 주 또는 종결 하이드록시기 사이의 가교결합 반응을 용이하게 하기 위해 고무 조성물 또는 고무 화합물의 혼합물에 첨가 또는 통합된다. 다른 수지 재료 또는 폴리머 재료가 가교결합 반응을 용이하게 하기 위해 아민계 수지와 함께 또는 아민계 수지를 대체하기 위해 첨가될 수도 있다. 아민 수지와 고무 화합물 사이의 가교결합 반응은 혼합물 내에 액상 상태 대신에 "소프트 젤" 상을 형성시킨다. 아민 수지와 고무 조성물 사이 및/또는 고무 화합물 자체 사이의 가교결합 정도는 소프트 젤의 일관성을 결정할 것이다. 예를 들어, 아민 수지와 고무 화합물이 소규모의 가교결합을 거친다면(가교결합용 사이트의 약 10%가 사실상 가교결합 반응에 이용됨), 소프트 젤은 보다 더 액상과 같을 것이다. 그러나, 아민 수지와 고무 화합물이 상당량의 가교결합을 거친다면(가교결합용 사이트의 약 40-60%가 사실상 가교결합 반응에 이용되고 가능하게 고무 화합물 자체 사이에 측정가능한 정도의 분자간 또는 분자내 가교결합이 존재함), 젤은 보다 두껍고 보다 더 고상과 같을 것이다.Crosslinkers or crosslinking compounds, such as amines or amine based resins, are added to the rubber composition or mixture of rubber compounds mainly to facilitate the crosslinking reaction between the crosslinker and the main or terminating hydroxy groups in at least one rubber compound or Are integrated. Other resin materials or polymer materials may be added together with the amine resin or to replace the amine resin to facilitate the crosslinking reaction. The crosslinking reaction between the amine resin and the rubber compound forms a "soft gel" phase in the mixture instead of the liquid phase. The degree of crosslinking between the amine resin and the rubber composition and / or between the rubber compound itself will determine the consistency of the soft gel. For example, if the amine resin and the rubber compound undergo small scale crosslinking (about 10% of the crosslinking sites are actually used for the crosslinking reaction), the soft gel will be more liquid. However, if the amine resin and the rubber compound undergo a significant amount of crosslinking (about 40-60% of the crosslinking sites are actually used for the crosslinking reaction and possibly measurable intermolecular or intramolecular crosslinking between the rubber compound itself The bond is present), the gel will be thicker and more solid.

아민 및 아미노 수지는 수지 골격의 소정 부분에 하나 이상의 아민 대체기를 포함하는 수지이다. 아민 및 아미노 수지는 요소, 티오요소, 멜라민 또는 관련 화합물과 알데히드, 특히 포름알데히드와의 반응으로부터 유도된 합성 수지이다. 일반적이고 예상된 아민 수지는 1차 아민 수지, 2차 아민 수지, 3차 아민 수지, 글리시딜 아민 에폭시 수지, 알콕시벤질 아민 수지, 에폭시 아민 수지, 멜라민 수지, 알킬레이트 멜라민 수지, 및 멜라민 아크릴 수지이다. 멜라민 수지는 a) 링 구조의 화합물이어서 링이 3개의 탄소와 3개의 질소 원자를 함유하며, b) 응축 반응을 통해 다른 화합물 및 분자와 용이하게 결합될 수 있고, c) 체인 성장 및 가교결합을 용이하게 하기 위해 다른 분자 및 화합물과 반응할 수 있고, d) 요소 수지 보다 방수성 및 열저항성이 있고, e) 수용성 시럽 또는 물에 분산 가능한 불용성 분말로서 사용가능하고, 그리고 f) 높은 용융점(325℃ 이상 그리고 상당히 불연성임)을 갖기 때문에, 본원에서 예상된 다양한 실시예에서 특히 유용하고 바람직하다. 부틸레이트 멜라민 수지, 프로필레이트 멜라민 수지, 펜틸레이트 멜라민 수지, 헥실레이트 멜라민 수지 등과 같은 알킬레이트 멜라민 수지는 수지 형성 중에 알킬 알코올을 통합시킴으로써 형성된다. 이들 수지들은 페인트 및 에나멜 용매 그리고 표면 코팅에 용해가능하다.Amine and amino resins are resins that include one or more amine substituents in certain portions of the resin backbone. Amine and amino resins are synthetic resins derived from the reaction of urea, thiourea, melamine or related compounds with aldehydes, in particular formaldehyde. Common and expected amine resins are primary amine resins, secondary amine resins, tertiary amine resins, glycidyl amine epoxy resins, alkoxybenzyl amine resins, epoxy amine resins, melamine resins, alkylate melamine resins, and melamine acrylic resins. to be. The melamine resin is a) a ring structured compound, so that the ring contains 3 carbons and 3 nitrogen atoms, b) can easily bond with other compounds and molecules through a condensation reaction, c) prevents chain growth and crosslinking. Can react with other molecules and compounds to facilitate, d) are more water resistant and heat resistant than urea resins, e) can be used as water-soluble syrups or insoluble powders dispersible in water, and f) high melting points (325 ° C.). Above and considerably incombustible), which is particularly useful and preferred in the various embodiments contemplated herein. Alkylated melamine resins such as butyrate melamine resins, propylate melamine resins, pentylated melamine resins, hexylated melamine resins and the like are formed by incorporating alkyl alcohols during resin formation. These resins are soluble in paints and enamel solvents and surface coatings.

열적 인터페이스 부품 또는 혼합물 내에 분산되는 열적 필러 입자는 유리하게도 높은 열전도성을 가져야 한다. 적절한 필러 재료로는 은, 갈륨, 구리, 알루미늄, 및 이들의 합금과 같은 금속; 보론 나이트라이드, 알루미늄 나이트라이드, 은 코팅된 구리, 은 코팅된 알루미늄, 전도성 폴리머 및 탄소 섬유와 같은 다른 화합물을 포함한다. 열적 필러 입자는 인듐, 주석, 납, 안티몬, 텔루르, 비스무트, 또는 하나 이상의 전술한 금속과 같은 땜납 재료를 포함할 수도 있다. 보론 나이트라이드 및 은 또는 보론 나이트라이드 및 은/구리의 조합물은 향상된 열전도성을 제공한다. 20중량% 이상의 보론 나이트라이드와 약 60중량% 이상의 은이 특히 유용하다. 바람직하게, 약 20 이상, 가장 바람직하게 약 40W/m℃ 이상의 열전도성을 갖는 필러가 사용될 수 있다. 선택적으로, 약 80W/m℃ 이상의 열전도성을 갖는 필러를 구비하는 것이 바람직하다.Thermal filler particles dispersed in a thermal interface component or mixture should advantageously have high thermal conductivity. Suitable filler materials include metals such as silver, gallium, copper, aluminum, and alloys thereof; Other compounds such as boron nitride, aluminum nitride, silver coated copper, silver coated aluminum, conductive polymers and carbon fibers. The thermal filler particles may include solder materials such as indium, tin, lead, antimony, tellurium, bismuth, or one or more of the aforementioned metals. Boron nitride and silver or a combination of boron nitride and silver / copper provide improved thermal conductivity. At least 20% by weight of boron nitride and at least about 60% by weight of silver are particularly useful. Preferably, fillers having a thermal conductivity of at least about 20, most preferably at least about 40 W / m ° C may be used. Optionally, it is desirable to have a filler having a thermal conductivity of at least about 80 W / m ° C.

이러한 점에서 달리 표현되지 않는 한, 명세서 및 청구범위에 사용된 성분 조성, 반응 조건 등의 모든 수치 표현 양은 모든 경우에 용어 "약"으로 수정되는 것처럼 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 표현되지 않는 한, 명세서 및 청구범위에 설정된 수치 변수는 본원에 개시된 요지에 의해 달성되고자 하는 바람직한 특성에 따라 변할 수도 있는 근사치이다. 적어도, 청구범위의 균등론의 적용을 제한하지 않는 시도로서, 각각의 수치 변수는 적어도 기록된 숫자의 견지에서 그리고 통상의 주변 기술을 적용함으로써 해석되어야 한다. 본원에 개시된 요지의 범위를 설정하는 수치 범위 및 변수가 근사치임에도 불구하고, 특정 실시예에 설정된 수치값은 가능한 한 정확하게 기록된다. 그러나, 모든 수치값은 각각의 시험 측정에서 형성된 표준 편차로부터 필수적으로 야기되는 소정의 오차를 고유적으로 포함한다.Unless expressly indicated in this respect, all numerical representation amounts, such as component composition, reaction conditions, etc., used in the specification and claims are to be understood as being modified in all instances by the term "about." Thus, unless expressly stated to the contrary, the numerical variables set forth in the specification and claims are approximations that may vary depending upon the desired properties to be achieved by the subject matter disclosed herein. At the very least, in an attempt not to limit the application of the doctrine of equivalents of the claims, each numerical variable should be interpreted at least in terms of the number recorded and by applying conventional peripheral techniques. Notwithstanding that the numerical ranges and variables setting the ranges of the subject matter disclosed herein are approximations, the numerical values set in the specific examples are recorded as precisely as possible. However, all numerical values inherently contain certain errors which arise essentially from the standard deviation formed in each test measurement.

본원에서 사용된 것처럼, 용어 "금속"은 실리콘 및 게르마늄과 같은 금속 특성을 갖는 원소들과 함께, 원소 주기율표의 d-족 및 f-족에 있는 원소들을 의미한다. 본원에 사용된 것처럼, 용어 "d-족"은 원자의 핵을 둘러싸는 3d, 4d, 5d, 및 6d 오비탈을 채우는 전자를 갖는 원소들을 의미한다. 본원에서 사용된 것처럼, 용어 "f-족"은 란탄족 및 악티늄족을 포함하는 원자의 핵을 둘러싸는 4f 및 5f 오비탈을 채우는 전자를 갖는 원자들을 의미한다. 바람직한 금속으로는 인듐, 은, 구리, 알루미늄, 주석, 비스무트, 갈륨 및 이들의 합금, 은 코팅 구리, 및 은 코팅 알루미늄을 포함한다. 용어 "금속"은 또한 합금, 금속/금속 복합재료, 금속 세라믹 복합재료, 금속 폴리머 복합재료, 뿐만 아니라 다른 금속 복합재료를 포함한다. 본원에 사용된 것처럼, 용어 "화합물"은 화학 공정에 의해 원소들로 분리될 수 있는 일정 조성을 갖는 물질을 의미한다.As used herein, the term "metal" refers to elements in the d- and f-groups of the Periodic Table of the Elements, along with elements with metallic properties such as silicon and germanium. As used herein, the term “d-group” refers to elements with electrons filling the 3d, 4d, 5d, and 6d orbitals surrounding the nucleus of an atom. As used herein, the term “f-group” refers to atoms with electrons filling the 4f and 5f orbitals surrounding the nucleus of atoms including lanthanides and actinides. Preferred metals include indium, silver, copper, aluminum, tin, bismuth, gallium and their alloys, silver coated copper, and silver coated aluminum. The term "metal" also includes alloys, metal / metal composites, metal ceramic composites, metal polymer composites, as well as other metal composites. As used herein, the term "compound" means a material having a certain composition that can be separated into elements by chemical processes.

미국 오하이오주 세다빌 소재의 어플라이드 사이언스(Applied Sciences)사로부터 입수가능한 것과 같은 "기상 합성 탄소 섬유"(VGCF)로 언급되는 특정 형태의 탄소 섬유 또는 열처리에 의해 고도의 그라파이즈 형태(graphized type)인 "탄소 마이크로 섬유"(열전도성 = 약 1900 W/m℃)가 특별한 효능이 있다. 약 0.5 중량%의 탄소 마이크로 섬유의 첨가는 열전도성을 상당히 증가시킨다. 이러한 섬유는 가변적인 길이 및 직경으로 이용가능하며, 즉 약 1mm 내지 수십 cm 길이 그리고 약 0.1 이하에서부터 약 100㎛ 직경이 가능하다. VGCF의 유용한 형태는 약 1㎛ 이하의 직경과 약 50 내지 100㎛의 길이를 가지며, 약 5㎛ 이상의 직경을 갖는 다른 통상적인 탄소 섬유 보다 약 2배 또는 3배의 열전도성을 갖는다.It is a highly graphized type of carbon fiber by heat treatment or a specific type of carbon fiber, referred to as " VGCF, " such as available from Applied Sciences, Cedarville, Ohio. “Carbon microfibers” (thermal conductivity = about 1900 W / m ° C.) have particular efficacy. The addition of about 0.5% by weight carbon microfibers significantly increases thermal conductivity. Such fibers are available in varying lengths and diameters, ie from about 1 mm to several tens of cm in length and from about 0.1 or less to about 100 μm in diameter. Useful forms of VGCF have a diameter of about 1 μm or less and a length of about 50 to 100 μm and about 2 or 3 times the thermal conductivity of other conventional carbon fibers having a diameter of about 5 μm or more.

상당한 양의 VGCF를 전술된 수소화된 고무 및 수지 조합물과 같은 인터페이스 부품 및 계, 및 폴리머계에 통합시키는 것은 어렵다. 예를 들어 약 1㎛ 이하의 탄소 마이크로 섬유가 폴리머에 첨가될 때 이들은 잘 혼합되지 않는데, 이는 주로 많은 양의 섬유가 열전도성의 상당한 개선을 달성하기 위해 폴리머에 첨가되어야 하기 때문이다. 그러나, 본 출원인은 상당한 양의 탄소 마이크로 섬유가 상당한 양의 다른 통상적인 필러를 구비한 폴리머계에 첨가될 수 있음을 발견하였다. 탄소 마이크로 섬유는 폴리머에 단독으로 첨가될 수 있고, 다른 섬유와 함께 첨가될 때 상당양이 폴리머에 첨가되어, 열적 인터페이스 부품의 열전도성의 개선과 관련하여 상당한 잇점을 제공한다. 바람직하게, 탄소 마이크로 섬유 대 폴리머의 비는 중량비로 약 0.05 내지 0.50 범위이다.It is difficult to incorporate significant amounts of VGCF into interface components and systems, such as the hydrogenated rubber and resin combinations described above, and polymer systems. For example, when carbon microfibers of about 1 μm or less are added to a polymer, they are not mixed well, mainly because a large amount of fibers must be added to the polymer to achieve a significant improvement in thermal conductivity. However, Applicants have found that significant amounts of carbon microfibers can be added to polymer systems with significant amounts of other conventional fillers. Carbon microfibers can be added to the polymer alone and, when added with other fibers, a significant amount is added to the polymer, providing significant advantages with regard to improving the thermal conductivity of the thermal interface component. Preferably, the ratio of carbon microfibers to polymer ranges from about 0.05 to 0.50 by weight.

하나 이상의 고무 화합물, 하나 이상의 가교결합제 또는 가교결합제 화합물, 및 하나 이상의 열전도성 필러를 포함하는 열적 인터페이스 부품이 준비되면, 조성물은 추가 상전이 재료가 조성물의 소정 물리적 특성을 변경시키기 위해 요구되는지를 결정하기 위해 전자 부품, 벤더(vendor), 또는 전자 제품의 필요성과 비교되어야 한다. 특히, 조성물 또는 인터페이스 재료가 "소프트 젤" 형태 또는 소정의 액체 형태일 것을 부품 또는 제품의 필요성이 요구한다면, 추가적인 상전이 재료가 추가될 필요가 없을 수도 있다. 그러나, 조성물 또는 재료가 고체 형태와 같을 것을 부품, 층상 재료 또는 제품이 요구한다면, 하나 이상의 상전이 재료가 첨가되어야 한다.Once a thermal interface component is prepared that includes one or more rubber compounds, one or more crosslinkers or crosslinker compounds, and one or more thermally conductive fillers, the composition can determine whether additional phase change materials are required to alter certain physical properties of the composition. The risks must be compared with the need for electronic components, vendors, or electronic products. In particular, if the need of the part or product requires that the composition or interface material be in "soft gel" form or in any liquid form, no additional phase change material may need to be added. However, if the part, layered material or product requires that the composition or material be in solid form, one or more phase change materials must be added.

본원에서 예상되는 상전이 재료는 왁스, 폴리머 왁스 또는 파라핀 왁스와 같은 이들의 혼합물을 포함한다. 파라핀 왁스는 일반식 CnH2n+2를 갖고 약 20℃ 내지 100℃ 범위의 용융점을 갖는 고체 탄화수소의 혼합물이다. 소정의 예상된 용융점의 예는 약 45℃ 및 60℃이다. 상기 범위의 용융점을 갖는 열적 인터페이스 부품은 PCM45 및 PCM60HD이며, 이들 모두는 허니웰 인터내셔날 인코포레이티드에 의해 제조된다. 폴리머 왁스는 일반적으로 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스이고, 약 40℃ 내지 160℃ 범위의 용융점을 갖는다.Phase transition materials contemplated herein include mixtures thereof, such as waxes, polymer waxes or paraffin waxes. Paraffin waxes are mixtures of solid hydrocarbons having the general formula C n H 2n + 2 and having a melting point in the range of about 20 ° C. to 100 ° C. Examples of certain expected melting points are about 45 ° C and 60 ° C. Thermal interface components having a melting point in the above range are PCM45 and PCM60HD, both of which are manufactured by Honeywell International Inc. Polymer waxes are generally polyethylene wax, polypropylene wax, and have a melting point in the range of about 40 ° C. to 160 ° C.

PCM45는 약 3.0W/mK의 열전도성, 약 0.25℃㎠/W(0.0038℃㎠/W)의 열저항을 가지며, 일반적으로 약 0.0015인치(0.04mm)의 두께로 도포되며 약 5 내지 30psi(소성 유동 하에서)의 연성을 포함한다. PCM45의 일반적인 특성은 a) 80% 이상의 초고 패킹 밀도, b) 전도성 필러, c) 매우 낮은 열저항 및 d) 전술한 것처럼 약 45°의 상전이 온도이다. PCM60HD는 약 5.0W/mK의 열전도성, 약 0.17℃㎠/W(0.0028℃㎠/W)의 열저항을 가지며, 일반적으로 약 0.0015인치(0.04mm)의 두께로 도포되며 약 5 내지 30psi(소성 유동 하에서)의 연성을 포함한다. PCM60HD의 일반적인 특성은 a) 80% 이상의 초고 패킹 밀도, b) 전도성 필러, c) 매우 낮은 열저항 및 d) 전술한 것처럼 약 60°의 상전이 온도이다. TM350(허니웰 인터내셔날 인코포레이티드에 의해 제조되고 상전이 재료를 함유하지 않는 열적 인터페이스 부품)은 약 3.0W/mK의 열전도성, 약 0.25℃㎠/W(0.0038℃㎠/W)의 열저항을 가지며, 일반적으로 약 0.0015인치(0.04mm)의 두께로 도포되며 약 5 내지 30psi(소성 유동 하에서)의 연성을 포함한다. TM350의 일반적인 특성은 a) 80% 이상의 초고 패킹 밀도, b) 전도성 필러, c) 매우 낮은 열저항, d) 125°의 경화 온도, 및 e) 분산가능한 비-실리콘-계 열적 젤이다.PCM45 has a thermal conductivity of about 3.0 W / mK, a thermal resistance of about 0.25 ° C./W (0.0038 ° C./W), and is generally applied to a thickness of about 0.0015 inch (0.04 mm) and is about 5 to 30 psi (plastic). Ductility). Typical characteristics of PCM45 are a) ultra high packing density of at least 80%, b) conductive filler, c) very low thermal resistance, and d) phase transition temperature of about 45 ° as described above. PCM60HD has a thermal conductivity of about 5.0 W / mK, a thermal resistance of about 0.17 ° C. cm / W (0.0028 ° C. cm / W), and is generally applied to a thickness of about 0.0015 inch (0.04 mm) and about 5 to 30 psi (plastic). Ductility). Typical characteristics of PCM60HD are a) ultra high packing density of at least 80%, b) conductive filler, c) very low thermal resistance, and d) a phase transition temperature of about 60 ° as described above. TM350 (a thermal interface component manufactured by Honeywell International, Inc. and containing no phase change material) has a thermal conductivity of about 3.0 W / mK and a thermal resistance of about 0.25 ° C. cm / W (0.0038 ° C. cm / W). It is generally applied to a thickness of about 0.0015 inches (0.04 mm) and includes a ductility of about 5 to 30 psi (under firing flow). Typical properties of TM350 are a) ultra high packing density of at least 80%, b) conductive fillers, c) very low thermal resistance, d) curing temperatures of 125 °, and e) dispersible non-silicone-based thermal gels.

그러나, 파라핀계 상전이 재료는 여러 단점을 갖는다. 이들은 그들 자체로 매우 취약하고 다루기 어렵다. 이들은 그리스와 매우 유사하게 열적 사이클링 중에 도포되는 소자로부터의 갭에서 스퀴즈 아웃되는 경향이 있다. 전술한 고무-수지 변형 파라핀 폴리머 왁스계는 이들 문제점을 방지하고 상당히 개선된 처리 용이성을 제공하고, 가요성 형태 또는 고체층 형태로 제조될 수 있으며, 압력 하에서 펌프 아웃 또는 배출되지 않는다. 고무-수지-왁스 혼합물이 동일한 또는 거의 동일한 온도를 가짐에도 불구하고, 그 용융물 점성은 보다 크고 이들 혼합물은 용이하게 이동하지 않는다. 더욱이, 고무-왁스-수지 혼합물은 자체 가교결합되게 설계되어, 소정 적용에서 펌프 아웃 문제점의 제거를 보장한다. 예상된 상전이 재료의 예로는 말레나이즈된(malenized) 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 무수말레산 왁스, 및 폴리프로필렌-무수말레산 왁스이다. 고무-수지-왁스 혼합물은 가교결합된 고무-수지 망을 형성하기 위해 약 50 내지 150℃ 범위의 온도에서 기능적으로 형성될 것이다.However, paraffinic phase change materials have several disadvantages. They are very vulnerable and difficult to handle on their own. They tend to squeeze out in the gap from the device applied during thermal cycling much like grease. The above-described rubber-resin modified paraffin polymer wax system prevents these problems and provides significantly improved ease of treatment, can be made in flexible form or solid layer form, and does not pump out or discharge under pressure. Although the rubber-resin-wax mixtures have the same or nearly the same temperature, the melt viscosity is greater and these mixtures do not move easily. Moreover, the rubber-wax-resin mixture is designed to self-crosslink, ensuring the elimination of pump out problems in certain applications. Examples of anticipated phase change materials are malenized paraffin waxes, polyethylene maleic anhydride waxes, and polypropylene-maleic anhydride waxes. The rubber-resin-wax mixture will be functionally formed at a temperature in the range of about 50-150 ° C. to form a crosslinked rubber-resin network.

추가 필러, 필러 입자와 같은 물질 또는 입자, 습윤제 또는 항산화제를 열적 인터페이스 부품에 통합시키는 것은 또한 바람직하다. 실질적으로 구형의 필러 입자는 패킹 밀도를 최대화하기 위해 열적 인터페이스 부품에 첨가될 수 있다. 추가적으로, 실질적으로 구형 등은 충진 중에 두께의 소정 제어를 제공한다. 고무 재료에서 필러로 유용한 일반적인 입자 크기는 약 1-20㎛, 약 21-40㎛, 약 41-60㎛, 약 61-80㎛, 및 약 81-100㎛ 범위이며 최대 약 100㎛이다.It is also desirable to incorporate additional fillers, materials such as filler particles or wetting agents or antioxidants into the thermal interface component. Substantially spherical filler particles may be added to the thermal interface component to maximize packing density. In addition, substantially spherical and the like provide some control of the thickness during filling. Typical particle sizes useful as fillers in rubber materials range from about 1-20 μm, about 21-40 μm, about 41-60 μm, about 61-80 μm, and about 81-100 μm and up to about 100 μm.

필러 입자의 분산은 유기실란, 유기티타네이트, 유기지르코늄 등과 같은 "습윤"제 또는 기능성 유기금속 결합제의 첨가에 의해 용이하게 될 수 있다. 유기티타네이트는 습윤 향상제로서 작용하여 페이스트 점성을 감소시키고 필러 로딩을 증가시킨다. 사용될 수 있는 유기티타네이트는 이소프로필 트리이소스테아릴 티타네이트이다. 유기티타네이트의 일반적인 구조는 RO-Ti(OXRY)이며 여기서 RO는 수소화가능 기이며 X와 Y는 결합 기능기이다.Dispersion of the filler particles can be facilitated by the addition of "wetting" agents or functional organometallic binders such as organosilanes, organotitanates, organozirconiums and the like. Organotitanate acts as a wetting enhancer to reduce paste viscosity and increase filler loading. Organic titanates that can be used are isopropyl triisostearyl titanate. The general structure of organotitanate is RO-Ti (OXRY), where RO is a hydrogenable group and X and Y are bonding functional groups.

항산화제는 경화된 고무 젤 또는 고체 열적 인터페이스 부품의 산화 및 열적 열화를 방지하기 위해 첨가될 수도 있다. 일반적으로 유용한 항산화제는 미국 뉴욕 호손 소재의 시바 지에기(Ciba Giegy)로부터 입수가능한 (약 0.01% 내지 약 1 중량%에서) 아민 형태, Irganox 1076, 페놀 형태 또는 Irganox 565를 포함한다. 일반적인 경화 가속화제는 디데실란에틸아민(약 50ppm-0.5중량%에서)과 같은 3차 아민을 포함한다.Antioxidants may be added to prevent oxidation and thermal degradation of the cured rubber gel or solid thermal interface component. Generally useful antioxidants include amine form, Irganox 1076, phenol form or Irganox 565 (from about 0.01% to about 1% by weight) available from Ciba Giegy, Hawthorne, NY. Common cure accelerators include tertiary amines, such as didesilaneethylamine (at about 50 ppm-0.5 weight percent).

하나 이상의 촉매는 하나 이상의 고무 화합물, 하나 이상의 아민 수지, 하나 이상의 상전이 재료, 또는 이들 셋 모두 사이의 가교결합 또는 체인 반응을 촉진시키기 위해 열적 인터페이스 부품에 첨가될 수도 있다. 본원에서 사용된 것처럼, 용어 "촉매"는 촉매 자체가 소모되거나 화학적 변화를 거치지 않고 화학 반응의 속도에 현저하게 영향을 주는 물질 또는 조건을 의미한다. 촉매는 무기물, 유기물, 또는 유기족 및 금속할로겐화물의 조합물일 수도 있다. 촉매가 물질이 아님에도 불구하고, 빛 및 열이 촉매로서 작용할 수 있다. 예상된 실시예에서, 촉매는 산이다. 다른 예상된 실시예에서, 촉매는 카르복실산, 아세트산, 벤조산, 살리실릭산, 디카르복실산, 옥살산, 프탈산, 세바스산, 아디프산, 올레산, 팔미틴산, 아미노산 및 술폰산과 같은 유기산이다.One or more catalysts may be added to the thermal interface component to promote crosslinking or chain reactions between one or more rubber compounds, one or more amine resins, one or more phase change materials, or all three. As used herein, the term "catalyst" refers to a substance or condition that significantly affects the rate of a chemical reaction without the catalyst itself being consumed or undergoing chemical change. The catalyst may be inorganic, organic or a combination of organic and metal halides. Although the catalyst is not a material, light and heat can act as a catalyst. In the expected example, the catalyst is an acid. In another expected embodiment, the catalyst is an organic acid such as carboxylic acid, acetic acid, benzoic acid, salicylic acid, dicarboxylic acid, oxalic acid, phthalic acid, sebacic acid, adipic acid, oleic acid, palmitic acid, amino acids and sulfonic acids.

본원에서 개시된 열적 인터페이스 부품을 형성하는 방법은 a) 하나 이상의 포화된 고무 화합물을 제공하는 단계, b) 아민 수지와 같은 하나 이상의 가교결합제 또는 가교결합제 화합물을 제공하는 단계, c) 가교결합된 고무-수지 혼합물을 형성하기 위해 하나 이상의 포화된 고무 화합물과 하나 이상의 가교결합제 또는 가교결합제 화합물을 가교결합시키는 단계, d) 하나 이상의 열전도성 필러를 가교결합된 고무-수지 혼합물에 첨가하는 단계, 및 e) 습윤제를 가교결합된 고무-수지 혼합물에 첨가하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 하나 이상의 상전이 재료를 가교결합된 고무-수지 혼합물에 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 본원에서 사용된 것처럼, 액체 및 고체 열적 인터페이스 부품은 테이프, 전자 부품, 반도체 부품, 층상 재료 및 전자 및 반도체 제품과 함께 상기 예상된 방법을 이용하여 형성될 수 있다.The method of forming a thermal interface component disclosed herein comprises a) providing at least one saturated rubber compound, b) providing at least one crosslinker or crosslinker compound, such as an amine resin, c) crosslinked rubber- Crosslinking at least one saturated rubber compound with at least one crosslinker or crosslinker compound to form a resin mixture, d) adding at least one thermally conductive filler to the crosslinked rubber-resin mixture, and e) Adding a humectant to the crosslinked rubber-resin mixture. The method may further comprise adding one or more phase change materials to the crosslinked rubber-resin mixture. As used herein, liquid and solid thermal interface components can be formed using the expected methods above with tapes, electronic components, semiconductor components, layered materials, and electronic and semiconductor products.

예상된 열적 인터페이스 부품은 분산 방법(스크린 프린팅 또는 스텐실과 같은)에 의해 도포되고 그 후 요구되는 것처럼 경화되도록 분산가능한 액체 페이스트로서 제공될 수 있다. 이는 또한 열 싱크와 같이 인터페이스 표면 상에서의 예비 적용을 위해 고순응의 경화된 탄성중합체 필름 또는 시이트로서 제공될 수 있다. 이는 또한 소정의 적절한 분산 방법에 의해 표면에 도포될 수 있는 소프트 젤 또는 액체로서 제공 및 제조될 수 있다. 심지어, 열적 인터페이스 부품은 인터페이스 표면 또는 전자 부품에 직접 도포될 수 있는 테이프로서 제공될 수 있다.The anticipated thermal interface component may be provided as a dispersible liquid paste to be applied by a dispersion method (such as screen printing or stencil) and then cured as required. It may also be provided as a highly compliant cured elastomeric film or sheet for preliminary application on interface surfaces such as heat sinks. It may also be provided and prepared as a soft gel or liquid which may be applied to the surface by any suitable dispersing method. The thermal interface component can even be provided as a tape that can be applied directly to the interface surface or electronic component.

열적 인터페이스 부품의 다양한 실시예를 설명하기 위해, 많은 예가 실시예 A 내지 F에 개시된 부품을 혼합함으로써 준비되었다. 상기 표에 표시된 것처럼, 점성, 제품 형태, 열적 임피던스, 탄성계수, 및 열전도성을 포함하는 조성물의 특성이 또한 기록된다.To illustrate various embodiments of thermal interface components, many examples have been prepared by mixing the components disclosed in Examples A-F. As indicated in the table above, the properties of the composition including viscosity, product form, thermal impedance, modulus of elasticity, and thermal conductivity are also recorded.

도시된 실시예는 하나 이상의 선택적인 첨가제, 예를 들어 항산화제, 습윤 향상제, 경화 가속화제, 점성 감소제 및 가교결합 조제를 포함한다. 이러한 첨가제의 양은 변할 수도 있지만, 이들은 다음의 근사치(중량%): 전체(필러 + 고무) 중 약 95% 이하의 필러; 약 0.1 내지 1%(전체 중)의 습윤 향상제; 약 0.01 내지 1%(전체 중)의 항산화제; 약 50ppm-0.5%(전체 중)의 경화 가속화제; 약 0.2 내지 15%의 점성 감소제; 및 약 0.1 내지 2%의 가교결합 조제로 유용하게 존재할 수도 있다. 약 0.5% 이상의 탄소 섬유 첨가가 열전도성을 상당히 증가시킴을 주목해야 한다.The illustrated embodiment includes one or more optional additives such as antioxidants, wetting enhancers, cure accelerators, viscosity reducers and crosslinking aids. The amount of such additives may vary, but they may be approximate (% by weight): up to about 95% filler in total (filler + rubber); About 0.1 to 1% (in total) wetting enhancer; About 0.01 to 1% (in total) antioxidant; About 50 ppm-0.5% (in total) of the curing accelerator; About 0.2 to 15% of a viscosity reducing agent; And about 0.1 to 2% crosslinking aid. It should be noted that addition of about 0.5% or more carbon fiber significantly increases thermal conductivity.

조성물(중량%)Composition (% by weight) AA BB CC DD EE FF 수소화된 폴리부틸렌 모노-올Hydrogenated Polybutylene Mono-ol 7.57.5 6.36.3 1010 11.3311.33 55 1818 수산화된 폴리부타디엔 디올Hydroxide Polybutadiene Diol radish radish 22 radish radish radish 파라핀 왁스Paraffin wax 3.13.1 2.22.2 radish radish radish radish 알킬레이트 멜라민 수지(부틸레이트됨)Alkylated Melamine Resin (Butylated) 1.71.7 0.40.4 1.331.33 22 1One 44 유기티타네이트Organotitanate 1.51.5 1.01.0 6.676.67 6.676.67 44 88 술폰산 촉매Sulfonic acid catalyst 0.10.1 radish radish radish radish radish 페놀 항산화제Phenolic antioxidants 0.10.1 0.10.1 radish radish radish radish 알루미늄 분말Aluminum powder 8686 9090 8080 8080 radish radish 은 분말Silver powder radish radish radish radish 9090 radish 보론 나이트라이드Boron nitride radish radish radish radish radish 7070 제품 형태Product form 테이프tape 테이프tape 액체Liquid 액체Liquid 액체Liquid 액체Liquid 열적 임피던스(℃㎠/w)Thermal Impedance (℃ ㎠ / w) 0.250.25 0.180.18 0.250.25 0.250.25 0.30.3 0.350.35 열전도성(wm/℃)Thermal Conductivity (wm / ℃) 3.03.0 5.05.0 2.82.8 2.82.8 2.32.3 2.02.0 탄성계수, PaModulus of elasticity, Pa 300000300000 270000270000 500000500000 300000300000 280000280000 270000270000 점성, Pa.sViscosity, Pa.s N/AN / A N/AN / A 200200 160160 150150 220220

하나 이상의 땜납 재료를 포함하는 또다른 적절한 인터페이스 재료가 제조/준비될 수 있다. 예상되는 땜납 재료는 소정의 용융점과 열전달 특성을 제공하기 위해 선택된다. 예상되는 땜납은 약 40℃ 내지 약 250℃ 범위의 온도에서 용융되도록 선택된다. 소정의 예상된 실시예에서, 땜납 재료는 인듐, 주석, 납, 은, 구리, 안티몬, 갈륨, 텔루르, 비스무트와 같은 순수 금속, 또는 하나 이상의 전술된 금속을 포함하는 합금을 포함한다. 보다 더 예상된 실시예에서, 순수 인듐이 약 156℃의 용융점을 갖기 때문에, 땜납 재료로서 선택된다. 이들 실시예에서, 인듐은 인듐 시아나이드, 인듐 플루오로베이트, 인듐 설파메이트 및/또는 인듐 설페이트를 함유하는 전해질로부터 용이하게 전해증착될 수 있다. 인듐이 열 확산기 상에 도금되면, 은, 백금 또는 팔라듐과 같은- 귀금속 및/또는 저온 실리사이드 포머와 같은 재료층은 인듐이 공기에 노출될 때 인듐 산화를 제어하기 위해 인듐 층을 피복할 수도 있다. 백금 및 팔라듐은 저온 실리사이드 포머이기 때문에 이러한 층재료로서 양호한 선택물이다. 백금 실리사이드를 포함하는, 보다 낮은 형성 온도를 갖는 혼합된 실리사이드는 이들 실시예에 사용될 수도 있다. 재료층은 벌크 인듐 도금층의 상부에서 "플래쉬층(flash layer)"으로 이해되고, 이들 "플래쉬층"의 하나 이상은 도금층에 결합될 수 있다. 재료층은 산화물 배리어로서 작용하고 실리콘 표면에서 결합을 촉진시키기 위해 땜납 재료가 재유동될 때 실리콘에 결합될 수 있다.Another suitable interface material may be prepared / prepared including one or more solder materials. The anticipated solder material is chosen to provide the desired melting point and heat transfer properties. The anticipated solder is selected to melt at temperatures in the range of about 40 ° C to about 250 ° C. In certain anticipated embodiments, the solder material comprises indium, tin, lead, silver, copper, antimony, gallium, tellurium, bismuth, or a pure metal such as bismuth, or an alloy comprising one or more of the aforementioned metals. In even more expected embodiments, pure indium has been selected as the solder material because it has a melting point of about 156 ° C. In these embodiments, indium can be readily electrodeposited from an electrolyte containing indium cyanide, indium fluorobarate, indium sulfamate and / or indium sulfate. Once indium is plated on the heat spreader, a layer of material, such as a noble metal and / or a low temperature silicide former, such as silver, platinum or palladium, may coat the indium layer to control indium oxidation when the indium is exposed to air. Platinum and palladium are good choices for such layer materials because they are cold silicide formers. Mixed silicides having lower formation temperatures, including platinum silicides, may be used in these examples. The material layer is understood as a "flash layer" on top of the bulk indium plating layer, and one or more of these "flash layers" may be bonded to the plating layer. The material layer can be bonded to the silicon when the solder material is reflowed to act as an oxide barrier and promote bonding at the silicon surface.

전술한 것처럼, 다른 예상된 땜납 재료는 열 확산기 상에 도금되는 합금을 포함한다. 이들 예상된 실시예에 사용되는 합금 재료는 희석 합금(dilute alloy) 및/또는 팔라듐, 백금, 구리, 코발트, 크롬, 철, 마그네슘, 망간, 니켈 및 소정 실시예에서 칼슘과 같은 실리사이드 포머인 합금일 수도 있다. 이들 합금의 예상된 농도는 약 100ppm 내지 약 5%의 합금일 것이다.As mentioned above, other expected solder materials include alloys that are plated on the heat spreader. Alloy materials used in these anticipated examples may be dilute alloys and / or alloys that are silicide formers such as palladium, platinum, copper, cobalt, chromium, iron, magnesium, manganese, nickel and calcium in certain embodiments. It may be. The expected concentration of these alloys will be from about 100 ppm to about 5% of the alloy.

다른 예상된 실시예에서, 합금은 열 확산기에 대한 합금의 습윤성을 개선시키는 원소, 재료, 화합물 또는 조성물을 포함한다. 상기 적용 분야에서 합금의 습윤성을 개선시키는 것은 표면 산화물의 양을 감소시키는 것을 포함한다고 이해되어야 한다. 습윤성을 개선시키는 적절한 원소는 금, 칼슘, 코발트, 크롬, 구리, 철, 망간, 마그네슘, 갈륨, 몰리브덴, 니켈, 인, 팔라듐, 백금, 주석, 탄탈, 티탄, 바나듐, 텅스텐, 아연 및/또는 지르코늄이다.In other anticipated embodiments, the alloy includes elements, materials, compounds or compositions that improve the wettability of the alloy to the heat spreader. It is to be understood that improving the wettability of alloys in these applications involves reducing the amount of surface oxides. Suitable elements for improving wettability are gold, calcium, cobalt, chromium, copper, iron, manganese, magnesium, gallium, molybdenum, nickel, phosphorus, palladium, platinum, tin, tantalum, titanium, vanadium, tungsten, zinc and / or zirconium to be.

땜납 또는 땜납계 열적 재료는 재료를 페이스트로서 또는 순수 금속으로서 증착시키는 것과 도금에 의해, 땜납을 액체 형태로 프린팅시키는 것에 의해, 또는 재료의 프리폼을 하부 기질에 접착시키는 것에 의해 재료를 증착시키는 것을 포함하는 소정의 적절한 방법 및 소정 수의 형태로 증착될 수 있다.Solder or solder-based thermal materials include depositing the material as a paste or as a pure metal and depositing the material by plating, printing the solder in liquid form, or by adhering the preform of the material to the underlying substrate. Can be deposited in any suitable manner and in any number of forms.

열적 인터페이스 층이 증착되면 종래의 열적 접착제 및 다른 열적 층과 비교할 때 상당히 높은 열전도성을 가질 것으로 이해된다. 금속화된 실리콘 다이와 같은 추가층은 열 확산기를 제조하기 위해 사용되는 니켈과 같은 재료의 산화물을 제거하기 위해 필요할 수도 있는 부식성 플럭스와 같은 손상 재료의 이용 없이 열적 상호연결층에 직접 땜납될 수 있다.It is understood that when the thermal interface layer is deposited, it will have a significantly higher thermal conductivity compared to conventional thermal adhesives and other thermal layers. Additional layers, such as metallized silicon dies, may be soldered directly to the thermal interconnect layer without the use of damaging materials, such as corrosive flux, which may be needed to remove oxides of materials such as nickel used to make heat spreaders.

수지 혼합물과 하나 이상의 땜납 재료를 포함하는 또다른 적절한 인터페이스 재료가 제조/준비될 수 있다. 수지 재료는 소정의 적절한 수지 재료를 포함할 수도 있지만, 수지 재료는 비닐 실리콘, 비닐 Q 수지, 수소화 기능성 실록산 및 백금-비닐실록산과 같은 하나 이상의 화합물을 포함하는 실리콘계인 것이 바람직하다. 땜납 재료는 전술한 것과 같은 소정의 적절한 땜납 재료, 또는 인듐, 은, 구리, 알루미늄, 주석, 비스무트, 갈륨 및 이들의 합금, 은 코팅 구리, 및 은 코팅 알루미늄을 포함하는 금속을 포함하지만, 땜납 재료는 인듐 또는 인듐계 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.Another suitable interface material can be prepared / prepared, including the resin mixture and one or more solder materials. The resin material may comprise any suitable resin material, but the resin material is preferably silicone-based, including one or more compounds such as vinyl silicone, vinyl Q resin, hydrogenated functional siloxane, and platinum-vinylsiloxane. Solder materials include any suitable solder material such as those described above, or metals including indium, silver, copper, aluminum, tin, bismuth, gallium and alloys thereof, silver coated copper, and silver coated aluminum, Preferably contains an indium or an indium compound.

전술한 땜납계 인터페이스 재료는 a) 인터페이스 재료/폴리머 땜납 재료가 약 2mm 이하 정도의 갭과 약 2mils 이하 정도의 매우 작은 갭을 채우는데 이용될 수 있고, b) 인터페이스 재료/폴리머 땜납 재료가 가장 종래의 땜납 재료와 달리 매우 작은 갭 뿐만 아니라 보다 큰 갭 내에 효과적으로 열을 전달할 수 있고, 그리고 c) 인터페이스 재료/폴리머 땜납 재료가 마이크로 부품, 위성용으로 사용되는 부품, 및 소형 전자 부품에 용이하게 통합될 수 있는 것과 같이 용도 및 부품 엔지니어링과 직접 관계된 다수의 장점을 갖는다.The solder-based interface materials described above can be used for a) the interface material / polymer solder material to fill gaps of about 2 mm or less and very small gaps of about 2 mils or less, and b) the interface material / polymer solder material is the most conventional. Unlike solder material, it can efficiently transfer heat within a larger gap as well as a very small gap, and c) the interface material / polymer solder material can be easily integrated into micro parts, parts used for satellites, and small electronic parts. As can be seen, there are a number of advantages that are directly related to use and component engineering.

수지 함유 인터페이스 재료 및 땜납 재료, 특히 적절한 열적 필러를 가질 수도 있는 실리콘 수지를 함유하는 재료는 약 0.5㎠℃/w 이하의 열적 성능을 나타낼 수 있다. 열적 그리스와 달리, 재료의 열적 성능은 IC 소자 내에서의 열적 사이클링 또는 유동 사이클링 후에 열화되지 않는데, 이는 액체 실리콘 수지가 가교결합되어 열 활성화시에 소프트 젤을 형성하기 때문이다.Resin-containing interface materials and solder materials, particularly those containing silicone resins that may have suitable thermal fillers, can exhibit thermal performance of about 0.5 cm 2 / w or less. Unlike thermal grease, the thermal performance of the material does not degrade after thermal cycling or flow cycling in the IC device because the liquid silicone resin crosslinks to form a soft gel upon thermal activation.

실리콘 수지와 같은 수지를 포함하는 폴리머 땜납 및 인터페이스 재료는 열적 그리스가 열적 사이클링 중에 사용되고 인터피셜 디라미네이션을 나타내지 않을 때 "스퀴즈 아웃"되지 않을 것이다. 신규한 재료는 분산가능한 액체 페이스트로 제공되어 분산 방법에 의해 도포되고 요구되는 것처럼 경화된다. 이는 또한 고순응의 경화되고, 그리고 가능하게 열 싱크와 같은 인터페이스 표면 상에 예비 적용을 위한 가교결합 가능한 탄성중합체 필름 또는 시이트로서 제공될 수 있다. 유리하게도, 약 2 이상 및 바람직하게 약 4w/m℃ 이상의 열전도성을 갖는 필러가 사용될 것이다. 선택적으로, 약 10w/m℃ 이상의 열전도성을 갖는 필러를 구비하는 것이 바람직하다. 인터페이스 재료는 고동력 반도체 소자의 열적 분산을 향상시킨다. 페이스트는 기능성 실리콘 수지와 열적 필러의 혼합물로서 포뮬레이트될 수도 있다.Polymer solders and interface materials including resins such as silicone resins will not "squeeze out" when thermal grease is used during thermal cycling and exhibits no interfacial delamination. The new material is provided in a dispersible liquid paste which is applied by the dispersion method and cured as required. It may also be provided as a crosslinkable elastomeric film or sheet for preliminary application of a cured and possibly interface surface such as a heat sink. Advantageously, fillers having a thermal conductivity of at least about 2 and preferably at least about 4 w / m ° C. will be used. Optionally, it is desirable to have a filler having a thermal conductivity of at least about 10 w / m ° C. The interface material improves thermal dispersion of high power semiconductor devices. The paste may be formulated as a mixture of functional silicone resin and thermal filler.

비닐 Q 수지는 다음의 기본 폴리머 구조를 갖는 활성화된 경화 특성 실리콘 고무이다.Vinyl Q resins are activated curable silicone rubbers having the following basic polymer structure.

비닐 Q 수지는 추가 경화 탄성중합체를 위한 명백한 강화 첨가제이다. 약 20% 이상의 Q-수지를 갖는 비닐 Q 디스퍼젼의 예는 VQM-135(DMS-V41 베이스), VQM-146(DMS-V46 베이스), 및 VQX-221(크실렌 베이스 내의 50%)이다.Vinyl Q resins are an obvious reinforcing additive for further curing elastomers. Examples of vinyl Q dispersions having at least about 20% Q-resin are VQM-135 (DMS-V41 base), VQM-146 (DMS-V46 base), and VQX-221 (50% in xylene base).

예로서, 예상된 실리콘 수지 혼합물은 다음과 같이 형성될 수 있다.As an example, the expected silicone resin mixture can be formed as follows.

성분ingredient 중량%weight% 노트/기능Note / function 비닐 실리콘비닐 Q 수지수소화 기능성 실록산백금-비닐실록산Vinyl Silicone Vinyl Q Resin Hydrogenated Functional Silica Platinum-Vinylsiloxane 75(70-97범위)20(0-25범위)5(3-10범위)20-200ppm75 (70-97 range) 20 (0-25 range) 5 (3-10 range) 20-200 ppm 비닐 종결 실록산강화 첨가제가교결합제촉매Vinyl Terminated Siloxone Reinforcing Additives

수지 혼합물은 순응 탄성중합체를 형성하기 위해 상온 또는 상승된 온도에서 경화될 수 있다. 반응은 백금 착물 또는 니켈 착물과 같은 촉매의 존재 하에서 수소화 기능성 실록산에 의해 비닐 기능성 실록산의 백금촉매(hydrosilylation)(추가 경화)를 통해 일어난다. 바람직한 백금 촉매는 SIP6830.0, SIP6832.0, 및 백금-비닐실록산이다.The resin mixture may be cured at room temperature or at an elevated temperature to form a compliant elastomer. The reaction takes place via hydrosilylation (addition cure) of vinyl functional siloxanes with hydrogenated functional siloxanes in the presence of catalysts such as platinum complexes or nickel complexes. Preferred platinum catalysts are SIP6830.0, SIP6832.0, and platinum-vinylsiloxane.

비닐 실리콘의 예상된 예는 약 10000 내지 50000의 분자량을 갖는 비닐 종결 폴리디메틸 실록산을 포함한다. 수소화 기능성 실록산의 예상된 예는 약 500 내지 5000의 분자량을 갖는 메틸하이드로실록산-디메틸실록산 공중합체를 포함한다. 물리적 특성은 매우 낮은 가교결합 밀도에서 매우 소프트한 젤 재료로부터 보다 높은 가교결합 밀도의 인성이 있는 탄성중합체 망으로 변할 수 있다.Expected examples of vinyl silicones include vinyl terminated polydimethyl siloxanes having a molecular weight of about 10000 to 50000. Expected examples of hydrogenated functional siloxanes include methylhydrosiloxane-dimethylsiloxane copolymers having a molecular weight of about 500 to 5000. Physical properties can vary from very soft gel materials at very low crosslink densities to tougher elastomeric networks of higher crosslink densities.

수지 혼합물 내에 분산되는 전술한 땜납 재료가 소정의 적용 분야에서 소정의 적절한 땜납 재료로 예상된다. 예상된 다양한 땜납 재료는 인듐 주석(InSn) 착물, 인듐 은(InAg) 착물 및 합금, 인듐계 화합물, 주석 은 구리 착물(SnAgCu), 주석 비스무트 착물 및 합금(SnBi), 및 알루미늄계 화합물 및 합금이다. 이들 중, 특히 예상된 땜납 재료는 인듐을 포함하는 재료이다.The aforementioned solder material dispersed in the resin mixture is expected to be any suitable solder material in certain applications. Various solder materials expected are indium tin (InSn) complexes, indium silver (InAg) complexes and alloys, indium based compounds, tin silver copper complexes (SnAgCu), tin bismuth complexes and alloys (SnBi), and aluminum based compounds and alloys. . Of these, particularly the expected solder material is a material comprising indium.

전술한 열적 인터페이스 재료 및 부품과 관련하여, 열적 필러 입자가 수지 혼합물 내에 분산될 수도 있다. 열적 필러 입자가 수지 혼합물 내에 존재한다면, 이들 필러 입자는 유리하게 높은 열전도성을 가져야 한다. 적절한 필러 재료는 은, 구리, 알루미늄, 및 이들의 합금; 보론 나이트라이드, 알루미늄 구, 알루미늄 나이트라이드, 은 코팅 구리, 은 코팅 알루미늄, 구리 섬유, 및 금속으로 코팅된 탄소 섬유, 금속 합금, 전도성 폴리머 또는 다른 복합재료를 포함한다. 보론 나이트라이드와 은 또는 보론 나이트라이드 및 은/구리의 조합물은 또한 향상된 열전도성을 제공한다. 약 20중량% 이상의 보론 나이트라이드, 약 70중량% 이상의 알루미늄 구, 및 약 60중량% 이상의 은이 특히 유용하다.In connection with the thermal interface materials and components described above, thermal filler particles may be dispersed in the resin mixture. If thermal filler particles are present in the resin mixture, these filler particles should advantageously have high thermal conductivity. Suitable filler materials include silver, copper, aluminum, and alloys thereof; Boron nitride, aluminum spheres, aluminum nitride, silver coated copper, silver coated aluminum, copper fibers, and carbon fibers coated with metals, metal alloys, conductive polymers or other composite materials. Boron nitride and silver or a combination of boron nitride and silver / copper also provide improved thermal conductivity. Particularly useful are at least about 20 wt% boron nitride, at least about 70 wt% aluminum spheres, and at least about 60 wt% silver.

미국 오하이오주 세다빌 소재의 어플라이드 사이언스(Applied Sciences)사로부터 입수가능한 것과 같은 "기상 합성 탄소 섬유"(VGCF)로 언급되는 특정 형태의 탄소 섬유 또는 열처리에 의해 고도의 그라파이즈 형태(graphized type)인 "탄소 마이크로 섬유"(열전도성 = 약 1900 W/m℃)가 특별한 효능이 있다. 약 0.5 중량%의 탄소 마이크로 섬유의 첨가는 열전도성을 상당히 증가시킨다. 이러한 섬유는 가변적인 길이 및 직경으로 이용가능하며, 즉 약 1mm 내지 수십 cm 길이 그리고 약 0.1 이하에서부터 약 100㎛ 직경이 가능하다. VGCF의 유용한 형태는 약 1㎛ 이하의 직경과 약 50 내지 100㎛의 길이를 가지며, 약 5㎛ 이상의 직경을 갖는 다른 통상적인 탄소 섬유 보다 약 2배 또는 3배의 열전도성을 갖는다.It is a highly graphized type of carbon fiber by heat treatment or a specific type of carbon fiber, referred to as " VGCF, " such as available from Applied Sciences, Cedarville, Ohio. “Carbon microfibers” (thermal conductivity = about 1900 W / m ° C.) have particular efficacy. The addition of about 0.5% by weight carbon microfibers significantly increases thermal conductivity. Such fibers are available in varying lengths and diameters, ie from about 1 mm to several tens of cm in length and from about 0.1 or less to about 100 μm in diameter. Useful forms of VGCF have a diameter of about 1 μm or less and a length of about 50 to 100 μm and about 2 or 3 times the thermal conductivity of other conventional carbon fibers having a diameter of about 5 μm or more.

패킹 밀도를 최대화하기 위해 실질적으로 구형의 필러 입자를 통합시키는 것이 유리할 수도 있다. 추가적으로, 실질적으로 구형 등은 충진 중에 두께의 소정 제어를 제공한다. 필러 입자의 분산은 유기실란, 유기티타네이트, 유기지르코늄 등과 같은 습윤제 또는 기능성 유기금속 결합제의 첨가에 의해 용이하게 될 수 있다. 유기금속 결합제, 특히 유기티타네이트는 도포 공정 중에 땜납 재료의 용융을 용이하게 하기 위해 사용될 수도 있다. 수지 재료에서 필러로 유용한 일반적인 입자 크기는 약 1-20㎛ 범위이며, 최대 약 100㎛이다.It may be advantageous to incorporate substantially spherical filler particles to maximize packing density. In addition, substantially spherical and the like provide some control of the thickness during filling. Dispersion of the filler particles can be facilitated by the addition of wetting agents or functional organometallic binders such as organosilanes, organotitanates, organozirconiums and the like. Organometallic binders, especially organotitanates, may be used to facilitate melting of the solder material during the application process. Typical particle sizes useful as fillers in resin materials range from about 1-20 μm, up to about 100 μm.

본 발명을 설명하기 위해, 많은 예가 아래의 예 A 내지 J에 개시된 성분을 혼합함으로써 준비되었다. 도시된 예들은 하나 이상의 선택적인 첨가제, 예를 들어 습윤 향상제를 포함한다. 이러한 첨가제의 양은 변할 수도 있지만, 일반적으로 이들은 다음의 근사치(중량%): 전체(필러 + 고무) 중 약 95% 이하의 필러; 약 0.1 내지 5%(전체 중)의 습윤 향상제; 및 약 0.01 내지 1%(전체 중)의 접착 촉진제로 유용하게 존재할 수도 있다. 약 0.5% 이상의 탄소 섬유 첨가가 열전도성을 상당히 증가시킴을 주목해야 한다. 예들은 예상된 혼합물에 대한 다양한 물리적-화학적 측정치를 나타낸다.To illustrate the invention, many examples have been prepared by mixing the components disclosed in Examples A-J below. Examples shown include one or more optional additives, for example, wetting enhancers. The amount of such additives may vary, but in general they are approximate (% by weight): up to about 95% of the total (filler + rubber) filler; About 0.1 to 5% (in total) wetting enhancer; And from about 0.01 to 1% (in total) of adhesion promoters. It should be noted that addition of about 0.5% or more carbon fiber significantly increases thermal conductivity. Examples show various physical-chemical measurements of the expected mixture.

Yes AA BB CC DD EE FF GG HH II JJ 실리콘 혼합물Silicone mixture 1616 55 88 55 55 55 55 55 44 44 유기티타네이트Organotitanate 44 33 00 33 33 33 33 33 33 33 InSnInSn 9292 9292 8282 InAgInAg 6363 InIn 6363 SnAgCuSnAgCu 9292 8282 SnBiSnBi 8383 6868 AlAl 8080 1010 2929 2929 1010 1010 2525 계수(MPa)Coefficient (MPa) 2525 1515 2525 1515 2020 2323 2525 3030 2020 2525 점성(푸아즈)Viscosity (poise) 14001400 500500 12001200 450450 15001500 16001600 500500 750750 650650 17001700 열적 임피던스(㎠℃/w)Thermal Impedance (㎠ ℃ / w) 0.30.3 0.150.15 0.40.4 0.140.14 0.140.14 0.120.12 0.160.16 0.170.17 0.180.18 0.100.10 열전도성(W/m℃)Thermal conductivity (W / m ℃) 2.52.5 5.15.1 2.02.0 5.55.5 5.85.8 6.26.2 5.25.2 5.05.0 5.05.0 6.06.0

성분 유기티타네이트, InSn, InAg, In, SnAgCu, SnBi, 및 Al이 중량 퍼센트 또는 중량%로 존재한다.Component organotitanate, InSn, InAg, In, SnAgCu, SnBi, and Al are present in weight percent or weight percent.

예 A는 땜납 재료를 함유하지 않고 기준 목적으로 제공된다. 유기티타네이트는 도포 공정 중에 땜납 재료의 용융을 용이하게 하기 위해 습윤 향상제 뿐만 아니라 용융제(fluxing agent)로서 기능한다.Example A contains no solder material and is provided for reference purposes. The organotitanate functions as a wetting agent as well as a fluxing agent to facilitate melting of the solder material during the application process.

이들 예에서 땜납의 조성은 다음과 같다. InSn은 약 52%In(중량)과 약 48%Sn(중량)이고 용융점은 약 118℃이며; InAg는 약 97%In(중량)과 약 3% Ag(중량)이고 용융점은 143℃이며; In은 약 100% 인듐(중량)이고 용융점은 157℃이며; SnAgCu는 약 94.5% 주석(중량), 약 3.5% 은(중량)과 약 2%구리(중량)이고 용융점은 약 217℃이며; SnBi는 약 60% 주석(중량)과 약 40%비스무트(중량)이고 용융점은 약 170℃이다. 상이한 성분%를 포함하는 다른 조성이 본원의 요지로부터 유도가능함을 이해해야 한다.In these examples, the composition of the solder is as follows. InSn is about 52% In by weight and about 48% Sn by weight and has a melting point of about 118 ° C .; InAg is about 97% In (weight) and about 3% Ag (weight) and has a melting point of 143 ° C; In is about 100% indium by weight and the melting point is 157 ° C .; SnAgCu is about 94.5% tin (weight), about 3.5% silver (weight) and about 2% copper (weight) and has a melting point of about 217 ° C; SnBi is about 60% tin (weight) and about 40% bismuth (weight) and the melting point is about 170 ° C. It should be understood that other compositions comprising different percentages of components are derivable from the subject matter herein.

공정 온도는 다음과 같다. 예 A-E는 약 30분동안 약 150℃이며; 예 F, J 및 I는 약 30분동안 약 200℃이고 약 30분동안 약 150℃이며; 예 G 및 H는 약 30분동안 약 240℃이고 약 30분동안 약 150℃이다.The process temperature is as follows. Example A-E is about 150 ° C. for about 30 minutes; Examples F, J and I are about 200 ° C. for about 30 minutes and about 150 ° C. for about 30 minutes; Examples G and H are about 240 ° C. for about 30 minutes and about 150 ° C. for about 30 minutes.

열 확산기 부품 또는 열 확산 부품(열 확산기 및 열 확산은 교환가능하게 이용되며 동일한 의미를 가짐)은 일반적으로 니켈, 알루미늄, 구리, 또는 AlSiC와 같은 하나 이상의 금속 또는 금속계 베이스 재료를 포함한다. 금속 또는 금속계 베이스 재료가 전자 부품에 의해 발생된 열의 일부 또는 모두를 전달할 수 있는 한, 소정의 적절한 금속 또는 금속계 베이스 재료가 열 확산기로서 사용될 수 있다. 예상된 열 확산기 부품의 특정 예가 실시예 부분에서 나타난다.The heat spreader part or heat spreader part (the heat spreader and heat spreader are used interchangeably and have the same meaning) generally comprises one or more metal or metal based base materials such as nickel, aluminum, copper, or AlSiC. Any suitable metal or metal based base material can be used as the heat spreader as long as the metal or metal based base material can transfer some or all of the heat generated by the electronic component. Specific examples of anticipated heat spreader components are shown in the Examples section.

열 확산기 부품은 전자 부품, 벤더의 필요에 따라 그리고 열 확산기 부품이 주변 전자 부품으로부터 발생된 열의 일부 또는 모두를 없애는 작업을 충분히 수행할 수 있는 한 소정의 적절한 두께로 제조, 예를 들어 압연 또는 스탬프될 수 있다. 예상된 두께는 약 0.25mm 내지 약 6mm 범위의 두께를 포함한다. 열 확산기 부품의 특히 바람직한 두께는 약 1mm 내지 약 5mm 범위 내이다.The heat spreader components are manufactured, eg rolled or stamped, to any suitable thickness as required by the electronic component, the vendor, and as long as the heat spreader component can perform sufficient work to remove some or all of the heat generated from the surrounding electronic components. Can be. Expected thicknesses include thicknesses ranging from about 0.25 mm to about 6 mm. Particularly preferred thicknesses of heat spreader components are in the range of about 1 mm to about 5 mm.

예상된 층상 열적 부품을 형성하는 방법은; a) 하나 이상의 열적 인터페이스 부품을 제공하는 단계; b) 하나 이상의 열 확산기 부품을 제공하는 단계; 및 c) 열적 인터페이스 부품과 열 확산기 부품을 물리적으로 결합시키는 단계를 포함한다.The method of forming the expected layered thermal component includes; a) providing one or more thermal interface components; b) providing one or more heat spreader components; And c) physically coupling the thermal interface component and the heat spreader component.

열적 인터페이스 부품과 열 확산기 부품은 전술된 방법을 이용함으로써 개별적으로 준비 및 제조된다. 두 부품은 그 후 물리적으로 결합되어 층상 인터페이스 재료를 제조한다. 본원에서 사용된 것처럼, 용어 "인터페이스"는 두 부분의 물질 또는 공간 사이의 공통 경계를 형성하는 접합부(couple) 또는 결합부(bond)를 의미한다. 인터페이스는 공유결합 및 이온결합과 같은 결합력, 및 반데르바알스, 정전기, 쿨롱, 수소 결합 및/또는 자기적 인력과 같은 비결합력을 포함하는, 두 부분의 물질 또는 부품 사이의 물리적 인력 또는 두 부분의 물질 또는 부품의 물리적 부착 또는 물리적 접합을 포함한다. 전술한 것처럼 두 부품은 한 부품을 다른 부품의 표면에 적용시키는 작용에 의해 물리적으로 접합될 수도 있다.The thermal interface component and the heat spreader component are separately prepared and manufactured by using the method described above. The two parts are then physically combined to produce the layered interface material. As used herein, the term “interface” means a couple or bond that forms a common boundary between two parts of material or space. The interface is a physical attraction between two parts or parts or two parts, including binding forces such as covalent and ionic bonds, and non-bonding forces such as van der Waals, static electricity, coulombs, hydrogen bonds and / or magnetic attraction. Physical attachment or physical bonding of materials or components thereof. As mentioned above, the two parts may be physically joined by the action of applying one part to the surface of the other part.

층상 열적 부품은 기질, 또다른 표면, 또는 또다른 층상 부품에 적용될 수도 있다. 예상된 전자 부품은 층상 열적 부품, 기질층 및 하나 이상의 추가층을 포함한다. 층상 열적 부품은 열 확산기 부품 및 열적 인터페이스 부품을 포함한다. 본원에서 예상된 기질은 소정의 바람직한 실질적으로 고체의 재료를 포함할 수도 있다. 특히 바람직한 기질층은 필름, 유리, 세라믹, 플라스틱, 금속 또는 코팅 금속, 또는 복합재료를 포함할 것이다. 바람직한 실시예에서, 기질은 실리콘 또는 갈륨아세나이드 다이 또는 웨이퍼 표면, 구리, 은, 니켈 또는 금 도금된 리드프레임에서 발견되는 것과 같은 구리 표면, 비어-벽 또는 스티프너(stiffener) 인터페이스("구리"는 나동(bare copper) 및 그 산화물의 고찰을 포함함), 폴리이미드계 플렉스 패키지에서 발견되는 것과 같은 폴리머계 패키징 또는 보드 인터페이스, 납 또는 다른 금속 합금 땜납 볼 표면, 유리 및 폴리이미드와 같은 폴리머를 포함한다. "기질"은 접착성 인터페이스를 고려할 때 또다른 폴리머 재료로서 정의될 수도 있다. 보다 바람직한 실시예에서, 기질은 실리콘, 구리, 유리, 및 또다른 폴리머와 같은 패키징 및 회로 기판 산업에서 통상적인 재료를 포함한다.The layered thermal component may be applied to a substrate, another surface, or another layered component. Expected electronic components include layered thermal components, substrate layers and one or more additional layers. The layered thermal component includes a heat spreader component and a thermal interface component. Substrates envisioned herein may comprise any desired substantially solid material. Particularly preferred substrate layers will comprise films, glass, ceramics, plastics, metals or coating metals, or composite materials. In a preferred embodiment, the substrate is a silicon or gallium arsenide die or wafer surface, a copper surface, via-wall or stiffener interface (“copper”) as found in a copper, silver, nickel or gold plated leadframe. Including bare copper and its oxides), polymeric packaging or board interfaces as found in polyimide-based flex packages, polymers such as lead or other metal alloy solder ball surfaces, glass and polyimide do. "Substrate" may be defined as another polymeric material when considering an adhesive interface. In a more preferred embodiment, the substrate comprises materials customary in the packaging and circuit board industry, such as silicon, copper, glass, and another polymer.

추가 재료층은 층상 부품 또는 인쇄 회로 기판을 계속 형성하기 위해 층상 인터페이스 재료에 결합될 수도 있다. 추가층은 금속, 금속 합금, 복합재료, 폴리머, 모노머, 유기 화합물, 무기 화합물, 유기금속 화합물, 수지, 접착제 및 선택적인 웨이브 가이드 재료(wave guide material)를 포함하는 이미 전술된 것과 유사한 재료를 포함한다고 예상된다.The additional layer of material may be coupled to the layered interface material to continue forming the layered component or printed circuit board. Additional layers include materials similar to those previously described, including metals, metal alloys, composites, polymers, monomers, organic compounds, inorganic compounds, organometallic compounds, resins, adhesives, and optional wave guide materials. It is expected.

라미네이트 재료 또는 피복 재료 층이 부품에 의해 요구된 사항에 따라 층상 인터페이스 재료에 결합될 수 있다. 라미네이트는 일반적으로 섬유 강화 수지 절연 재료로 고려된다. 피복 재료는 구리와 같은 금속 또는 다른 금속이 라미네이트에 통합될 때 제조되는 라미네이트의 부분집합이다. (1997년 맥그로우-힐(뉴욕) 2판, 하퍼, 챨스 에이.의 전자 패키징 및 상호연결 핸드북).A laminate material or coating material layer may be bonded to the layered interface material as required by the part. Laminates are generally considered fiber reinforced resin insulating materials. The coating material is a subset of the laminate produced when a metal such as copper or other metal is incorporated into the laminate. (1997 McGraw-Hill, New York), Second Edition, Harper, Charles A., Electronic Packaging and Interconnect Handbook.

스핀-온 층 및 재료가 층상 인터페이스 재료 또는 후속층에 추가될 수도 있다. 스핀-온 적층 필름은 본원에 참조된 마이클 이. 토마스의 솔리드 스테이트 테크놀로지(2001년 7월) 중 "낮은 keff 절연체용 스핀-온 적층 필름"에 개시된다.Spin-on layers and materials may be added to the layered interface material or subsequent layers. Spin-on laminated films are described by Michael E. Thomas' Solid State Technology (July 2001), "Spin-on Laminated Films for Low k eff Insulators."

본원에 개시된 예상된 열적 인터페이스 부품, 층상 인터페이스 재료 및 열 확산기 부품의 적용 분야는 재료 및/또는 부품을 또다른 층상 재료, 전자 부품 또는 최종 전자 부품에 통합시키는 것을 포함한다. 예상되는 것처럼 전자 부품은 일반적으로 전자 기초 제품에 이용될 수 있는 소정의 층상 부품을 포함한다고 고려된다. 예상된 전자 부품은 회로 기판, 칩 패키징, 세퍼레이트 시이트(separator sheet), 회로 기판의 절연 부품, 인쇄 와이어링 기판, 및 캐패시터, 인덕터, 및 레지스터와 같은 다른 인쇄 회로 부품을 포함한다.Applications of the anticipated thermal interface components, layered interface materials, and heat spreader components disclosed herein include incorporating the material and / or components into another layered material, electronic component, or final electronic component. As expected, electronic components are generally considered to include certain layered components that can be used in electronic based products. Expected electronic components include circuit boards, chip packaging, separator sheets, insulated parts of circuit boards, printed wiring boards, and other printed circuit parts such as capacitors, inductors, and resistors.

전자 기초 제품은 산업 또는 다른 소비자에게 사용될 준비가 되어 있다는 점에서 "마무리"된다. 최종 소비자 제품의 예로는 텔레비젼, 컴퓨터, 휴대폰, 무선호출기, 팜 타입 개인정보 관리기(palm type organizer), 휴대용 라디오, 카 스테레오, 및 원격 제어기를 포함한다. 최종 제품에 잠재적으로 이용되는 인쇄 회로 기판, 칩 패키징, 및 키보드와 같은 "중간" 제품이 또한 예상된다.Electronic base products are "finished" in that they are ready for use by industry or other consumers. Examples of end consumer products include televisions, computers, mobile phones, pagers, palm type organizers, portable radios, car stereos, and remote controls. Also contemplated are “middle” products such as printed circuit boards, chip packaging, and keyboards, which are potentially used in end products.

전자 제품은 개념적 모델로부터 최종 대형화/실물 모델까지의 계발 단계에서 표본 부품을 포함할 수도 있다. 표본은 최종 제품에 의도된 모든 실제적인 부품을 포함하거나 포함하지 않을 수도 있고, 표본은 초기에 시험되는 동안 다른 부품에 대한 초기 효과를 부정하기 위해 복합재료로 구성된 소정의 부품을 구비할 수도 있다.The electronic product may include sample components in the development stage from the conceptual model to the final scale-up / real model. The sample may or may not include all the actual parts intended for the final product, and the sample may have certain parts composed of composite material to negate the initial effects on other parts during the initial test.

실시예Example

다음의 실시예는 본원에 개시된 다양한 층상 재료를 예비조립하기 위한 기본 과정 및 시험 메카니즘을 나타낸다. 시험 변수와 논의는 열 확산기 부품으로서 니켈을 이용한다. 그러나, 소정의 적절한 열 확산기 부품이 상기 응용 및 층상 재료에 이용될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, PCM45는 본 실시예에서 대표적인 상전이 재료 부품으로서 사용되지만, 소정의 적절한 상전이 재료 부품이 본원에 개시된 요지에 따라 사용될 수 있음을 이해해야 한다.The following examples illustrate the basic procedure and test mechanism for preassembly of the various layered materials disclosed herein. Test parameters and discussion use nickel as the heat spreader component. However, it should be understood that any suitable heat spreader component may be used for the application and layered material. In addition, although PCM45 is used as a representative phase change material part in this embodiment, it should be understood that any suitable phase change material part may be used in accordance with the subject matter disclosed herein.

실시예 1Example 1

조립을 위한 기본 과정Basic process for assembly

설비equipment

열 터널, 냉각 장치.Heat tunnel, cooling device.

부품을 위치시키고 PCM 재료를 프레스하기 위한 적절한 설비.Appropriate equipment for positioning parts and pressing PCM materials.

공급원Source

라텍스, 비분말 글러브. (푸른)니트릴 글러브는 Ni 도금된 표면을 오염시키기 때문에 사용하지 않음.Latex, non-powder glove. Do not use (blue) nitrile gloves because they contaminate Ni plated surfaces.

수건.Towel.

이소프로필 알코올.Isopropyl alcohol.

재료material

열 확산기 부품.Heat spreader parts.

벤더 및/또는 제조업자의 요구사항 대로 예비 절삭된 PCM 재료 또는 적절한 상전이 재료.Pre-cut PCM material or appropriate phase change material as required by the vendor and / or manufacturer.

설비(부품 및 PCM 재료용 특정 설비, 바람직하게 나일론).Equipment (specific equipment for parts and PCM materials, preferably nylon).

안전 및 환경Safety and environment

안전 유리safety glass

소정 형태의 컨베이어를 작동시킬 때, 손에 애로사항이 없는지 항상 확인.Always check your hands for any type of conveyor you are operating.

지침Guideline

PCM 재료를 도포하기 전에 검사를 시작하기 위해 32 조각의 임의 부품 샘플을 추출.Before applying the PCM material, sample 32 pieces of random parts to begin the inspection.

본원에서 논의된 것과 유사한 검사 기준을 통과한 상전이 재료만을 이용하고; PCM45와 같은 상온의 상전이 재료로 개시한다. 상부 및 바닥 이형지가 조기에 떨어지면, 약 30℃에서 약 0.5시간 이상 동안 PCM 재료를 온화시킨다.Use only phase change materials that pass inspection criteria similar to those discussed herein; It starts with a phase change material of normal temperature like PCM45. If the top and bottom release papers fall prematurely, the PCM material is mild at about 30 ° C. for at least about 0.5 hours.

기질 온도가 약 21℃ 이상임을 확인한다.Confirm that the substrate temperature is at least about 21 ° C.

다음의 지침 대로 상전이 재료를 부품에 도포한다.Apply the phase change material to the part as instructed below.

- 이형지(바람직하게 짧은 이형지)는 재료를 부품에 도포하기 위해 제거되어 상전이 재료를 노출시킨다.Release paper (preferably short release paper) is removed to apply the material to the part to expose the phase change material.

- 부품 상에 정렬 지그를 위치시키고, 가벼운 지압으로 상전이 재료를 도포한다.Place the alignment jig on the part and apply phase change material with light acupressure.

- 열 터널로 통과시켜 조합 부분이 약 48 내지 약 60℃ 범위의 배출 온도로 야기시킨다. 잔류 시간은 약 30 내지 약 60초일 수 있다.Passing through a heat tunnel causes the combined portion to discharge temperatures in the range of about 48 to about 60 ° C. The residence time may be about 30 to about 60 seconds.

- 완전 접착을 보장하기 위해 가벼운 지압을 PCM45에 가한다.-A light shiatsu is applied to PCM45 to ensure full adhesion.

- 약 10분 이상 동안 약 -10℃ 이하로 냉각시킨다.-Cool to below about -10 ° C for at least about 10 minutes.

- 상부 이형지를 제거한다.-Remove the upper release paper.

- 결함에 대해 조합 부분을 시각적으로 검사한다.-Visually inspect the combination for defects.

- 트레이에 적재한다.-Load it in the tray.

품질 요구Quality requirements

샘플링 플랜Sampling Plan

위치 및 시각적 요구사항을 적용한 후에 각각의 부품을 검사한다.After applying location and visual requirements, inspect each part.

검사 지침Inspection instructions

1X', 눈에서 12"-14"에서, 위치와 시각 기준을 보장하기 위해 PCM 재료를 시각적으로 검사한다.At 1X ', 12 "-14" in the eye, the PCM material is visually inspected to ensure position and visual criteria.

승인/거부 기준Approval / Rejection Criteria

재료의 에지 주변에서 소정 변형에 대해 시각적으로 검사한다. 또한 부품에 대한 관련 품질 기량 표준에 대해 얼룩 및/또는 스크래치에 대해 기질을 재검사한다.Visually inspect for any deformation around the edge of the material. The substrate is also retested for stains and / or scratches to the relevant quality standards for the part.

주의: 이러한 실패가 발생하면, 부품은 더 오래 냉각 장치에 남겨질 필요가 있다.Note: If this failure occurs, the parts need to be left in the cooling unit longer.

상전이 재료 부품 적용의 재가공Reworking the application of phase transition material parts

시각적 검사에 실패한 상전이 재료 부품은 즉시 재가공될 수 있다.Phase change material parts that fail visual inspection can be immediately reprocessed.

플라스틱 스크레이퍼를 이용하여, 거부된 상전이 재료를 부품으로부터 제거한다.Using a plastic scraper, the rejected phase change material is removed from the part.

소정의 접착제를 제거하기 위해 이소프로필 알코올과 수건을 이용한다.Isopropyl alcohol and a towel are used to remove any adhesive.

상전이 재료 부품이 제공되는 지침 하에서 제 2 단계로 돌아간다.Return to the second stage under the guidance that the phase change material part is provided.

실시예 2Example 2

조립을 위한 기본 과정Basic process for assembly

설비equipment

열 터널, 냉각 장치.Heat tunnel, cooling device.

부품을 위치시키고 PCM 재료를 프레스하기 위한 적절한 설비.Appropriate equipment for positioning parts and pressing PCM materials.

공급원Source

라텍스, 비분말 글러브. (푸른)니트릴 글러브는 Ni 도금된 표면을 오염시키기 때문에 사용하지 않음.Latex, non-powder glove. Do not use (blue) nitrile gloves because they contaminate Ni plated surfaces.

수건.Towel.

이소프로필 알코올.Isopropyl alcohol.

재료material

열 확산기 부품.Heat spreader parts.

벤더 및/또는 제조업자의 요구사항 대로 예비 절삭된 폴리머 땜납 재료.Pre-cut polymer solder material as required by the vendor and / or manufacturer.

설비(부품 및 폴리머 땜납 재료용 특정 설비, 바람직하게 나일론).Equipment (specific equipment for parts and polymer solder materials, preferably nylon).

안전 및 환경Safety and environment

안전 유리safety glass

소정 형태의 컨베이어를 작동시킬 때, 손에 애로사항이 없는지 항상 확인.Always check your hands for any type of conveyor you are operating.

지침Guideline

폴리머 땜납 재료를 도포하기 전에 검사를 시작하기 위해 32 조각의 임의 부품 샘플을 추출.Before applying the polymer solder material, sample 32 pieces of random parts to begin the inspection.

본원에서 논의된 것과 유사한 검사 기준을 통과한 폴리머 땜납 재료만을 이용하고; 상온의 폴리머 땜납 재료로 개시한다. 상부 및 바닥 이형지가 조기에 떨어지면, 약 30℃에서 약 0.5시간 이상 동안 폴리머 땜납 재료를 온화시킨다.Use only polymeric solder materials that pass inspection criteria similar to those discussed herein; Disclosed is a polymer solder material at room temperature. If the top and bottom release papers fall prematurely, the polymer solder material is mildened at about 30 ° C. for at least about 0.5 hours.

기질 온도가 약 21℃ 이상임을 확인한다.Confirm that the substrate temperature is at least about 21 ° C.

다음의 지침 대로 폴리머 땜납 재료를 부품에 도포한다.Apply polymer solder material to the part as instructed below.

- 이형지(바람직하게 짧은 이형지)는 재료를 부품에 도포하기 위해 제거되어 폴리머 땜납 재료를 노출시킨다.Release paper (preferably short release paper) is removed to apply the material to the part to expose the polymeric solder material.

- 부품 상에 정렬 지그를 위치시키고, 가벼운 지압으로 폴리머 땜납 재료를 도포한다.-Place the alignment jig on the part and apply polymer solder material with light pressure.

- 열 터널로 통과시켜 조합 부분이 약 48 내지 약 60℃ 범위의 배출 온도로 야기시킨다. 잔류 시간은 약 30 내지 약 60초일 수 있다.Passing through a heat tunnel causes the combined portion to discharge temperatures in the range of about 48 to about 60 ° C. The residence time may be about 30 to about 60 seconds.

- 완전 접착을 보장하기 위해 가벼운 지압을 폴리머 땜납 재료에 가한다.Light pressure is applied to the polymer solder material to ensure complete adhesion.

- 약 10분 이상 동안 약 -10℃ 이하로 냉각시킨다.-Cool to below about -10 ° C for at least about 10 minutes.

- 상부 이형지를 제거한다.-Remove the upper release paper.

- 결함에 대해 조합 부분을 시각적으로 검사한다.-Visually inspect the combination for defects.

- 트레이에 적재한다.-Load it in the tray.

품질 요구Quality requirements

샘플링 플랜Sampling Plan

위치 및 시각적 요구사항을 적용한 후에 각각의 부품을 검사한다.After applying location and visual requirements, inspect each part.

검사 지침Inspection instructions

1X', 눈에서 12"-14"에서, 위치와 시각 기준을 보장하기 위해 폴리머 땜납 재료를 시각적으로 검사한다.At 1X ', 12 "-14" in the eye, the polymer solder material is visually inspected to ensure position and visual criteria.

승인/거부 기준Approval / Rejection Criteria

재료의 에지 주변에서 소정 변형에 대해 시각적으로 검사한다. 또한 부품에 대한 관련 품질 기량 표준에 대해 얼룩 및/또는 스크래치에 대해 기질을 재검사한다.Visually inspect for any deformation around the edge of the material. The substrate is also retested for stains and / or scratches to the relevant quality standards for the part.

주의: 이러한 실패가 발생하면, 부품은 더 오래 냉각 장치에 남겨질 필요가 있다.Note: If this failure occurs, the parts need to be left in the cooling unit longer.

폴리머 땜납 재료 부품 적용의 재가공Rework of polymer solder material parts

시각적 검사에 실패한 폴리머 땜납 재료 부품은 즉시 재가공될 수 있다.Polymer solder material parts that fail visual inspection can be immediately reworked.

플라스틱 스크레이퍼를 이용하여, 거부된 폴리머 땜납 재료를 부품으로부터 제거한다.Using a plastic scraper, the rejected polymer solder material is removed from the part.

소정의 접착제를 제거하기 위해 이소프로필 알코올과 수건을 이용한다.Isopropyl alcohol and a towel are used to remove any adhesive.

폴리머 땜납 재료 부품이 제공되는 지침 하에서 제 2 단계로 돌아간다.The polymer solder material part returns to the second step under the instructions provided.

실시예 3Example 3

조립을 위한 기본 과정Basic process for assembly

설비equipment

열 터널, 냉각 장치.Heat tunnel, cooling device.

부품을 위치시키고 땜납/땜납 페이스트 재료를 프레스하기 위한 적절한 설비.Appropriate equipment for positioning parts and pressing solder / solder paste materials.

공급원Source

라텍스, 비분말 글러브. (푸른)니트릴 글러브는 Ni 도금된 표면을 오염시키기 때문에 사용하지 않음.Latex, non-powder glove. Do not use (blue) nitrile gloves because they contaminate Ni plated surfaces.

수건.Towel.

이소프로필 알코올.Isopropyl alcohol.

재료material

열 확산기 부품.Heat spreader parts.

벤더 및/또는 제조업자의 요구사항 대로 예비 절삭된 땜납 또는 땜납 페이스트 재료.Precut solder or solder paste material as required by the vendor and / or manufacturer.

설비(부품 및 땜납/땜납 페이스트 재료용 특정 설비, 바람직하게 나일론).Equipment (specific equipment for parts and solder / solder paste materials, preferably nylon).

안전 및 환경Safety and environment

안전 유리safety glass

소정 형태의 컨베이어를 작동시킬 때, 손에 애로사항이 없는지 항상 확인.Always check your hands for any type of conveyor you are operating.

지침Guideline

땜납/땜납 페이스트 재료를 도포하기 전에 검사를 시작하기 위해 32 조각의 임의 부품 샘플을 추출.Sample 32 pieces of random parts to begin inspection before applying solder / solder paste material.

기질 온도가 약 21℃ 이상임을 확인한다.Confirm that the substrate temperature is at least about 21 ° C.

다음의 지침 대로 땜납/땜납 페이스트 재료를 부품에 도포한다.Apply solder / solder paste material to the part as instructed below.

- 부품 상에 정렬 지그를 위치시키고, 가벼운 지압으로 상전이 재료를 도포한다.Place the alignment jig on the part and apply phase change material with light acupressure.

- 땜납/땜납 페이스트 재료의 상부에 추 또는 클램프를 위치시킨다.-Place a weight or clamp on top of the solder / solder paste material.

- 열 터널(질소 분위기)로 통과시켜 조합 부분이 약 170 내지 약 200℃ 범위의 배출 온도로 야기시킨다. 잔류 시간은 약 2 내지 약 5분일 수 있다.Passing through a heat tunnel (nitrogen atmosphere) causing the combined portion to an exhaust temperature in the range of about 170 to about 200 ° C. The residence time may be about 2 to about 5 minutes.

- 결함에 대해 조합 부분을 시각적으로 검사한다.-Visually inspect the combination for defects.

- 트레이에 적재한다.-Load it in the tray.

플럭스가 땜납/땜납 페이스트 적용에 사용되거나 사용되지 않을 수도 있다. 플럭스가 사용되면, 세정 단계가 부품으로부터 플럭스를 세정하기 위해 후에 추가되어야 한다.Flux may or may not be used for solder / solder paste applications. If flux is used, a cleaning step must be added later to clean the flux from the part.

품질 요구Quality requirements

샘플링 플랜Sampling Plan

위치 및 시각적 요구사항을 적용한 후에 각각의 부품을 검사한다.After applying location and visual requirements, inspect each part.

검사 지침Inspection instructions

1X', 눈에서 12"-14"에서, 위치와 시각 기준을 보장하기 위해 땜납/땜납 페이스트 재료를 시각적으로 검사한다.At 1X ', 12 "-14" in the eye, the solder / solder paste material is visually inspected to ensure position and visual criteria.

승인/거부 기준Approval / Rejection Criteria

재료의 에지 주변에서 소정 변형에 대해 시각적으로 검사한다. 또한 부품에 대한 관련 품질 기량 표준에 대해 얼룩 및/또는 스크래치에 대해 기질을 재검사한다.Visually inspect for any deformation around the edge of the material. The substrate is also retested for stains and / or scratches to the relevant quality standards for the part.

본원에 개시된 것처럼, 열적 인터페이스 시스템, 열적 인터페이스 및 인터페이스 재료는 많은 이유로 인해 유익하다. 첫 번째 이유는 열 확산기 부품과 인터페이스 재료가 열 확산기 부품과 인터페이스 재료 사이의 인터페이스에서 우수한 습윤성을 가지며, 이러한 인터페이스 습윤성이 극심한 조건을 견딜 수 있다는 것이다. 두 번째 이유는 본원에 개시된 열 확산기 부품/열적 인터페이스 재료 조합이 고객에 의해 패키지 조립체에 필요한 단계의 수를 감소시킨다는 것이며, 고객이 그것을 받기 전에 그 예비조립된 품질을 체크한다고 가정한다. 부품의 예비조립체는 또한 고객에 대한 관련 비용을 감소시킨다. 세 번째 이유는 열 확산기 부품과 열적 인터페이스 재료가 "함께 작동"하도록 설계되어, 인터페이스 열저항이 열 확산기 부품과 열적 인터페이스 재료의 특정 조합에 대해 최소화될 수 있다는 것이다.As disclosed herein, thermal interface systems, thermal interfaces and interface materials are beneficial for many reasons. The first reason is that the heat spreader component and the interface material have good wettability at the interface between the heat spreader component and the interface material, and this interface wettability can withstand extreme conditions. The second reason is that the heat spreader component / thermal interface material combination disclosed herein reduces the number of steps required for the package assembly by the customer and assumes that the customer checks its prefabricated quality before receiving it. The preassembly of parts also reduces the associated costs for the customer. The third reason is that the heat spreader component and the thermal interface material are designed to “work together” such that the interface thermal resistance can be minimized for a particular combination of heat spreader component and the thermal interface material.

그러므로, 열적 상호연결부 및 인터페이스 재료의 특정 실시예와 적용분야가 개시된다. 그러나, 전술된 실시예 외에 보다 많은 다른 수정예가 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 가능함은 당업자에게 명백하다. 그러므로 본 발명의 요지는 청구의 범위를 제외한 부분에 제한되지 않는다. 더욱이, 명세서와 청구범위를 이해할 때, 모든 용어는 본문과 일치하는 가장 넓은 범위로 이해되어야 한다. 특히, 용어 "포함한다" 및 "포함하는"은 비독점적 방식으로 원소, 성분, 또는 단계를 지칭하는 것으로 이해되어야 하며, 기준된 원소, 성분, 또는 단계가 존재, 또는 이용되거나 표현상 기준으로 되지 않은 다른 원소, 성부, 또는 단계와 조합될 수도 있음을 나타낸다.Therefore, specific embodiments and applications of thermal interconnects and interface materials are disclosed. However, it will be apparent to those skilled in the art that many other modifications besides the embodiments described above are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the gist of the present invention is not limited to the parts except the claims. Moreover, in understanding the specification and claims, all terms should be understood to the broadest scope consistent with the text. In particular, the terms “comprises” and “comprising” are to be understood to refer to an element, component, or step in a non-proprietary manner, in which the referenced element, component, or step is present, or does not exist or is used on a representational basis. It may be combined with other elements, components, or steps.

Claims (50)

하나 이상의 열적 인터페이스 부품; 및One or more thermal interface components; And 상기 열적 인터페이스 부품에 결합된 하나 이상의 열 확산기 부품을 포함하는,One or more heat spreader components coupled to the thermal interface component, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하나 이상의 열적 인터페이스 부품은 가교결합 가능한 재료를 포함하는,Wherein said at least one thermal interface component comprises a crosslinkable material, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하나 이상의 열적 인터페이스 부품은 하나 이상의 고무 화합물과 하나 이상의 열전도성 필러를 포함하는,Wherein said at least one thermal interface component comprises at least one rubber compound and at least one thermally conductive filler, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 하나 이상의 열적 인터페이스 부품은 하나 이상의 가교결합제 부분, 하나 이상의 가교결합 화합물 또는 하나 이상의 가교결합 수지를 더 포함하는,Wherein said at least one thermal interface component further comprises at least one crosslinker moiety, at least one crosslinking compound or at least one crosslinking resin, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 하나 이상의 가교결합제 부분, 상기 하나 이상의 가교결합 화합물 또는 상기 하나 이상의 가교결합 수지는 아민 수지 또는 아민계 화합물을 포함하는,Wherein said at least one crosslinker moiety, said at least one crosslinking compound or said at least one crosslinking resin comprises an amine resin or an amine based compound, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 하나 이상의 고무 화합물은 하나 이상의 종결 하이드록시기를 포함하는,Wherein said at least one rubber compound comprises at least one terminating hydroxyl group, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 3 항 또는 제 6 항에 있어서,The method according to claim 3 or 6, wherein 상기 하나 이상의 고무 화합물은 하나 이상의 2차, 3차 또는 그 이외의 내부 하이드록시기를 포함하는,Wherein said at least one rubber compound comprises at least one secondary, tertiary or other internal hydroxyl group, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하나 이상의 열적 인터페이스 부품은 하나 이상의 땜납 재료를 포함하는,Said at least one thermal interface component comprising at least one solder material, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 하나 이상의 땜납 재료는 페이스트를 포함하는,Wherein said at least one solder material comprises a paste, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 하나 이상의 땜납 재료는 인듐, 구리, 은, 알루미늄, 갈륨, 주석 또는 비스무트 중 하나 이상을 포함하는,The at least one solder material comprises at least one of indium, copper, silver, aluminum, gallium, tin or bismuth, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 하나 이상의 열적 인터페이스 부품은 하나 이상의 수지 부품을 더 포함하는,The at least one thermal interface component further comprises at least one resin component, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 하나 이상의 수지 부품은 실리콘 화합물을 포함하는,Wherein said at least one resin part comprises a silicone compound, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 실리콘 화합물은 비닐 Q 수지 또는 비닐 실리콘을 포함하는,Wherein the silicone compound comprises vinyl Q resin or vinyl silicone, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 하나 이상의 땜납 재료는 인듐, 주석, 은, 비스무트 또는 알루미늄 중 하나 이상을 포함하는,The at least one solder material comprises at least one of indium, tin, silver, bismuth or aluminum, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 가교결합 첨가제를 더 포함하는,Further comprising a crosslinking additive, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 가교결합 첨가제는 실록산 화합물을 포함하는,Wherein the crosslinking additive comprises a siloxane compound, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 실록산 화합물은 수소화 기능성 실록산 화합물을 포함하는,Wherein the siloxane compound comprises a hydrogenated functional siloxane compound, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하나 이상의 열 확산기 부품은 하나 이상의 금속 또는 금속계 베이스 재료를 포함하는,Wherein the at least one heat spreader component comprises at least one metal or metal based base material, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 하나 이상의 금속 또는 금속계 베이스 재료는 니켈, 알루미늄 또는 구리를 포함하는,Wherein said at least one metal or metal based base material comprises nickel, aluminum or copper, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 상기 하나 이상의 금속 또는 금속계 베이스 재료는 AlSiC를 포함하는,Wherein said at least one metal or metal based base material comprises AlSiC, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하나 이상의 열 확산기 부품은 약 0.25mm 내지 약 6mm의 두께를 갖는,The one or more heat spreader components having a thickness of about 0.25 mm to about 6 mm, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 하나 이상의 열 확산기 부품은 약 1mm 내지 약 5mm의 두께를 갖는,The one or more heat spreader components having a thickness of about 1 mm to about 5 mm, 층상 열적 부품.Layered thermal parts. 층상 열적 부품 형성 방법으로서,As a method of forming a layered thermal component, 하나 이상의 열적 인터페이스 부품을 제공하는 단계;Providing one or more thermal interface components; 하나 이상의 열 확산기 부품을 제공하는 단계; 및Providing one or more heat spreader components; And 상기 하나 이상의 열적 인터페이스 부품을 상기 하나 이상의 열 확산기 부품에 결합시키는 단계를 포함하는,Coupling the one or more thermal interface components to the one or more heat spreader components, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 23 항에 있어서,The method of claim 23, 상기 하나 이상의 열적 인터페이스 부품은 가교결합 가능한 재료를 포함하는,Wherein said at least one thermal interface component comprises a crosslinkable material, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 23 항에 있어서,The method of claim 23, 상기 하나 이상의 열적 인터페이스 부품은 하나 이상의 고무 화합물과 하나 이상의 열전도성 필러를 포함하는,Wherein said at least one thermal interface component comprises at least one rubber compound and at least one thermally conductive filler, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 25 항에 있어서,The method of claim 25, 상기 하나 이상의 열적 인터페이스 부품은 하나 이상의 가교결합제 부분, 하나 이상의 가교결합 화합물 또는 하나 이상의 가교결합 수지를 더 포함하는,Wherein said at least one thermal interface component further comprises at least one crosslinker moiety, at least one crosslinking compound or at least one crosslinking resin, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 상기 하나 이상의 가교결합제 부분, 상기 하나 이상의 가교결합 화합물 또는 상기 하나 이상의 가교결합 수지는 아민 수지 또는 아민계 화합물을 포함하는,Wherein said at least one crosslinker moiety, said at least one crosslinking compound or said at least one crosslinking resin comprises an amine resin or an amine based compound, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 25 항에 있어서,The method of claim 25, 상기 하나 이상의 고무 화합물은 하나 이상의 종결 하이드록시기를 포함하는,Wherein said at least one rubber compound comprises at least one terminating hydroxyl group, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 25 항 또는 제 28 항에 있어서,The method of claim 25 or 28, 상기 하나 이상의 고무 화합물은 하나 이상의 2차, 3차 또는 그 이외의 내부 하이드록시기를 포함하는,Wherein said at least one rubber compound comprises at least one secondary, tertiary or other internal hydroxyl group, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 23 항에 있어서,The method of claim 23, 상기 하나 이상의 열적 인터페이스 부품은 하나 이상의 땜납 재료를 포함하는,Said at least one thermal interface component comprising at least one solder material, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 30 항에 있어서,The method of claim 30, 상기 하나 이상의 땜납 재료는 페이스트를 포함하는,Wherein said at least one solder material comprises a paste, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 30 항에 있어서,The method of claim 30, 상기 하나 이상의 땜납 재료는 인듐, 구리, 은, 알루미늄, 갈륨, 주석 또는 비스무트 중 하나 이상을 포함하는,The at least one solder material comprises at least one of indium, copper, silver, aluminum, gallium, tin or bismuth, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 30 항에 있어서,The method of claim 30, 상기 하나 이상의 열적 인터페이스 부품은 하나 이상의 수지 부품을 더 포함하는,The at least one thermal interface component further comprises at least one resin component, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 33 항에 있어서,The method of claim 33, wherein 상기 하나 이상의 수지 부품은 실리콘 화합물을 포함하는,Wherein said at least one resin part comprises a silicone compound, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 34 항에 있어서,The method of claim 34, wherein 상기 실리콘 화합물은 비닐 Q 수지 또는 비닐 실리콘을 포함하는,Wherein the silicone compound comprises vinyl Q resin or vinyl silicone, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 33 항에 있어서,The method of claim 33, wherein 상기 하나 이상의 땜납 재료는 인듐, 주석, 은, 비스무트 또는 알루미늄 중 하나 이상을 포함하는,The at least one solder material comprises at least one of indium, tin, silver, bismuth or aluminum, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 33 항에 있어서,The method of claim 33, wherein 가교결합 첨가제를 더 포함하는,Further comprising a crosslinking additive, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 37 항에 있어서,The method of claim 37, 상기 가교결합 첨가제는 실록산 화합물을 포함하는,Wherein the crosslinking additive comprises a siloxane compound, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 38 항에 있어서,The method of claim 38, 상기 실록산 화합물은 수소화 기능성 실록산 화합물을 포함하는,Wherein the siloxane compound comprises a hydrogenated functional siloxane compound, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 23 항에 있어서,The method of claim 23, 상기 하나 이상의 열 확산기 부품은 하나 이상의 금속 또는 금속계 베이스 재료를 포함하는,Wherein the at least one heat spreader component comprises at least one metal or metal based base material, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 40 항에 있어서,The method of claim 40, 상기 하나 이상의 금속 또는 금속계 베이스 재료는 니켈, 알루미늄 또는 구리를 포함하는,Wherein said at least one metal or metal based base material comprises nickel, aluminum or copper, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 41 항에 있어서,42. The method of claim 41 wherein 상기 하나 이상의 금속 또는 금속계 베이스 재료는 AlSiC를 포함하는,Wherein said at least one metal or metal based base material comprises AlSiC, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 23 항에 있어서,The method of claim 23, 상기 하나 이상의 열 확산기 부품은 약 0.25mm 내지 약 6mm의 두께를 갖는,The one or more heat spreader components having a thickness of about 0.25 mm to about 6 mm, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 43 항에 있어서,The method of claim 43, 상기 하나 이상의 열 확산기 부품은 약 1mm 내지 약 5mm의 두께를 갖는,The one or more heat spreader components having a thickness of about 1 mm to about 5 mm, 층상 열적 부품 형성 방법.Method of forming layered thermal parts. 제 1 항의 층상 열적 부품을 포함하는 전자 부품.An electronic component comprising the layered thermal component of claim 1. 제 1 항의 층상 열적 부품을 포함하는 반도체 부품.A semiconductor component comprising the layered thermal component of claim 1. 제 23 항의 층상 열적 부품을 포함하는 전자 부품.An electronic component comprising the layered thermal component of claim 23. 제 23 항의 층상 열적 부품을 포함하는 반도체 부품.A semiconductor component comprising the layered thermal component of claim 23. 제 1 항 또는 제 23 항의 열적 인터페이스 부품 형성 방법으로서,24. The method of forming a thermal interface component of claim 1 or 23, 하나 이상의 포화된 고무 화합물을 제공하는 단계;Providing at least one saturated rubber compound; 하나 이상의 아민 수지를 제공하는 단계;Providing at least one amine resin; 가교결합된 고무-수지 혼합물을 형성하도록 상기 하나 이상의 포화된 고무 화합물과 상기 하나 이상의 아민 수지를 가교결합시키는 단계;Crosslinking said at least one saturated rubber compound with said at least one amine resin to form a crosslinked rubber-resin mixture; 상기 가교결합된 고무-수지 혼합물에 하나 이상의 열전도성 필러를 첨가하는 단계; 및Adding at least one thermally conductive filler to the crosslinked rubber-resin mixture; And 상기 가교결합된 고무-수지 혼합물에 습윤제를 첨가하는 단계를 포함하는,Adding a humectant to the crosslinked rubber-resin mixture, 열적 인터페이스 부품 형성 방법.How to form a thermal interface part. 제 49 항에 있어서,The method of claim 49, 상기 열적 인터페이스 재료에 하나 이상의 상전이 재료를 첨가하는 단계를 더 포함하는,Further comprising adding one or more phase change materials to the thermal interface material, 열적 인터페이스 부품 형성 방법.How to form a thermal interface part.
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