KR20220100592A - 열 계면 재료 및 적용 방법 - Google Patents
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Abstract
열 계면 재료는 연성 고체 재료를 형성하도록 반응하는 단일-성분 전구체 혼합물로서 전달된다. 열 전도성 입자가 반응성 중합체 매트릭스에 분산되어 높은 열 전도도를 갖는 복합 재료를 생성한다. 반응 억제제가 제공되어, 일-성분 시스템이 실온에서 저장 및 취급 시 안정하고 승온에서 경화될 수 있다. 경화되지 않은 전구체 재료는 종래의 단일-성분 자동 펌핑 장비를 사용하여 용이하게 분배된 후에 제자리에서 경화된다.
Description
본 발명은 일반적으로 열 계면 재료에 관한 것이며, 더 특히 용기로부터 분배된 후에 제자리에(in place) 형성될 수 있는 기계적 순응성(conformable) 열 전도성 재료에 관한 것이다.
열 전도성 재료는, 예를 들어, 과량의 열 에너지를 전자 부품으로부터 열적으로 결합된 열 소산기로 전달할 수 있도록 하기 위해, 발열 전자 부품과 열 소산기 사이의 계면으로서 널리 사용된다. 이러한 열 계면을 위한 수많은 디자인 및 재료가 구현되었는데, 이때 전자 부품으로부터 열 소산기로의 전도성 열 전달을 촉진하기 위해서는 열 계면 재료와 각각의 열 전달 표면 사이의 공기 간극이 실질적으로 없을 때 가장 우수한 성능이 달성되었다. 그러므로 열 계면 재료는 바람직하게는 각각의 부품의 거칠고 평탄하지 않은 열 전달 표면에 대해 기계적으로 순응한다.
순응성 열 계면 재료의 예는 산화알루미늄, 질화알루미늄 및 질화붕소와 같은 열 전도성 입자로 충전된 매트릭스를 형성하는 실리콘 중합체를 포함한다. 열 계면 재료는 전형적으로 실온 및/또는 승온에서 계면 표면의 불규칙한 형태에 순응하도록 충분히 유연하다. 종래의 계면 배합물이 다양한 응용품에서 유용하지만, 그럼에도 불구하고 특정한 상황에서는 한계를 나타낸다. 예를 들어, 일부 응용품은 넓은 온도 사이클에 적용되며, 적용 가능한 온도 범위 내내 기계적 응력 및 변형을 견뎌내야 한다. 옥외 환경에 노출되는 산업용 및 자동차용 전자제품은 -400℃ - 200℃를 포함하는 온도 범위에 걸쳐 장기 신뢰성을 필요로 한다. 이러한 조건은 수천 시간의 수명에 걸쳐 종래의 계면 재료로 하여금 유동하거나 균열되거나 전자 패키지로부터 미끄러져 나오게 함으로써 전자 장치 성능의 저하를 초래한다.
이러한 응용품에서 통상적으로 사용되는 열 계면 재료는 "겔"로서 공지되어 있으며, 이는 전형적으로 세라믹 강화 충전제와 블렌딩된 낮은 가교 밀도를 갖는 비-반응성 (예비-경화) 실리콘이다. 이러한 재료는 우수한 열 전도도를 갖지만, 완전-경화 실리콘으로서는 비교적 높은 점도를 갖기 때문에 낮은 유량을 나타낸다. 그것은 또한 강도, 강성 및 전자 패키지의 기재에 대한 접착력 부족으로 인해 장기 신뢰성과 관련된 문제를 갖고 있다.
예비-경화 실리콘 겔의 단점에 대한 한 가지 시도된 해결방안은 전자 패키지의 기재에 결합되는 열-전도성 액체 접착제이다. 그러나, 접착 재료를 사용하면 제조 동안에 재작업을 위한 해체를 방지할 수 있다. 더욱이, 접착 재료는 일반적으로 비교적 높은 모듈러스 또는 높은 경도 값을 나타내므로 민감한 전기 부품 상에 높은 수준의 기계적 응력 및 변형을 전달할 수 있다.
일부 열 계면 재료는 낮은 점도 상태에서 분배된 후에 더 높은 점도 상태로 경화된다. 이러한 제자리-형성 재료는 다른 열 계면 재료 양태가 갖는 문제의 일부를 극복할 수 있지만, 그럼에도 불구하고 그의 고유한 한계를 갖는다. 제자리-형성 재료는 전통적으로 현장 경화를 위해 서로 접촉하도록 분배되는 이-성분 경화성 액체 반응물 배합물을 포함한다. 이-성분 해결방안은 복잡하고 값비싼 재료 취급 및 분배 장비를 필요로 한다.
그러므로, 본 발명의 목적은 현재 전자제품 제조에 사용되는 단일-성분 분배 시스템으로부터 분배 가능한 제자리-형성 재료를 제공하는 것이다. 분배 가능한 재료는 바람직하게는 긴 시간 기간 동안 안정하며 단일-성분 분배 시스템으로부터 분배 가능하다.
본 발명의 또 다른 목적은 단일-성분 분배 시스템으로부터 분배 가능하며 개선된 수명 내구성 및 기능성을 나타내는 열 계면 재료를 제공하는 것이다.
요약
본 발명에 의해, 기계적 순응성 고체 열 계면 재료가 전자 패키지 내 제자리에 형성되고 단일 성분 형태 인자 분배 시스템으로부터 분배될 수 있다. 이러한 분배 시스템은 용이하게 입수가능하고, 비용 효과적이며, 자동 제조 공정에서 구현하기 용이하다. 생성된 열 계면 재료는 종래의 제품과 비교하여 강도, 접착력, 순응성 및 내구성의 향상된 조합을 제공한다.
본 발명의 한 실시양태는 적어도 0.5 W/m*K의 열 전도도를 갖는 열 전도성 재료를 형성하기 위한 전구체 혼합물을 포함한다. 전구체 혼합물은 실리콘을 포함하는 제1 반응물 조성물, 및 제1 반응물 조성물과 반응하여 실록산을 형성하는 제2 반응물 조성물을 포함한다. 전구체 혼합물은 40℃ 미만의 저장 온도에서 제1 반응물 조성물과 제2 반응물 조성물 사이의 반응 속도를 늦추는 데 효과적인 반응 억제제를 추가로 포함한다. 저장 온도에서 유지된 혼합물의 초기 점도는 14일에 걸쳐 100% 미만만큼 증가한다.
제2 반응물 조성물은 제1 반응물 조성물과 반응하여, 말단 비닐 기, 펜던트(pendant) 비닐 기, 말단 수소화규소, 또는 펜던트 수소화규소를 포함할 수 있는 폴리디메틸실록산을 형성할 수 있다. 전구체 혼합물은 또한 반응 억제제에 의해 억제되는 반응 촉매를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 반응물 조성물 중 적어도 하나에 분산된 열 전도성 입자의 예는 산화알루미늄, 질화알루미늄, 산화규소, 산화아연, 및 질화붕소를 포함한다.
경화성 혼합물을 분배하여 열 전도성 물체를 형성하기 위한 패키지는 오리피스와 유체 소통하는 챔버를 형성하는 용기를 포함하며, 여기서 경화성 혼합물은 실리콘을 포함하는 제1 반응물 조성물, 제1 반응물 조성물과 반응하여 실록산을 형성하는 제2 반응물 조성물, 반응 촉매, 반응 억제제, 및 제1 및 제2 반응물 조성물 중 적어도 하나에 분산된 열 전도성 입자를 포함한다. 반응 억제제는 바람직하게는 40℃ 미만의 온도에서 제1 반응물 조성물과 제2 반응물 조성물 사이의 촉매 반응을 억제하는 데 효과적이며, 여기서 40℃ 미만의 저장 온도에서 유지된 경화성 혼합물의 초기 점도는 14일에 걸쳐 100% 미만만큼 증가한다. 경화성 혼합물은, 40℃ 미만의 저장 온도에서 유지된 경우에, 경화성 혼합물의 초기 배합 후 적어도 14일 동안 90 Psi 압력 하에 5-200 g/min의 유량으로 오리피스를 통해 챔버 내로 분배될 수 있다.
열 계면 재료를 표면에 적용하는 방법은, 실리콘을 포함하는 제1 반응물 조성물, 제1 반응물 조성물과 반응하여 실록산을 형성하는 제2 반응물 조성물, 반응 촉매, 반응 억제제, 및 제1 및 제2 반응물 조성물 중 적어도 하나에 분산된 열 전도성 입자를 포함하는 경화성 혼합물을 제공하는 것을 포함한다. 반응 억제제는 반응 촉매와 상호작용하여 제1 반응물 조성물과 제2 반응물 조성물 사이의 반응 속도를 늦추는 데 효과적이다. 상기 방법은 경화성 혼합물을 24시간 초과 동안 용기에 저장하고 경화성 혼합물을 용기로부터 오리피스를 통해 표면 상에 분배하는 것을 추가로 포함한다. 표면은 발열 전자 부품의 일부일 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태는 발열 전자 부품과 열 소산 부재 사이의 열 간극에 계면 재료를 적용하는 방법을 포함한다. 상기 방법은 100 s-1 및 25℃에서 500 Pa*s 미만의 점도를 갖는 경화성 혼합물을 제공하고, 경화성 혼합물을 24시간 초과 동안 용기에 저장하고, 경화성 혼합물을 용기로부터 발열 전자 부품 및 열 소산 부재 중 적어도 하나의 표면에 분배하고, 경화성 혼합물만으로 열 계면 재료를 형성하기에 충분한 시간 기간 동안 경화성 조성물을 40℃ 초과의 온도로 가열하는 것을 포함한다. 열 계면 재료는 적어도 쇼어(Shore) 00 = 5의 듀로미터 경도 및 적어도 0.5 W/m*K의 열 전도도를 나타낸다.
도 1은 용기로부터 표면 상에 분배되는 전구체 혼합물의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 열 전도성 계면 재료를 포함하는 전자 패키지의 단면도이다.
도 3은 시간 경과에 따른 전구체 혼합물의 유량을 플로팅한 도표이다.
도 4는 본 발명의 열 계면 재료의 중합체 성분의 질량 농도에 대한 듀로미터 경도를 플로팅한 도표이다.
도 2는 본 발명의 열 전도성 계면 재료를 포함하는 전자 패키지의 단면도이다.
도 3은 시간 경과에 따른 전구체 혼합물의 유량을 플로팅한 도표이다.
도 4는 본 발명의 열 계면 재료의 중합체 성분의 질량 농도에 대한 듀로미터 경도를 플로팅한 도표이다.
본 발명의 열 전도성 계면 재료는 열 전도성 입자로 충전된 고도로 순응성인 실리콘 중합체를 포함한다. 일반적으로, 실리콘은 하기 구조식을 갖는 오르가노실록산일 수 있다:
여기서 "R1"은 수소, 히드록실 또는 메틸 기를 나타내고, 여기서 "X1" 및 "X2"는 1 내지 1,000의 범위의 정수를 나타내며 동일할 필요는 없다. 열 전도성 계면 재료는 하기 구조식을 갖는 하이드라이드 말단 폴리디메틸 실록산과 같은 사슬 연장제/가교제와 오르가노실록산의 반응 생성물로서 제조될 수 있다:
여기서 "R2"는 수소, 메틸 또는 히드록실 기를 나타내고, 여기서 "Y"는 1 내지 1,000의 값을 갖는 정수를 나타낸다.
일반적으로, 열 전도성 계면 재료는 실리콘을 포함하는 제1 반응물 조성물, 제1 반응물 조성물과 반응하여 실록산을 형성하는 제2 반응물 조성물, 및 반응 촉매의 전구체 혼합물로부터 형성된 경화성 조성물이다. 제1 반응물 조성물에 유용한 오르가노실록산은 적어도 두 개의 지방족 불포화 유기 기, 예컨대 비닐, 알릴, 부테닐, 헥세닐, 에테닐, 및 프로페닐을 포함할 수 있다. 불포화 관능기는 말단 또는 펜던트 위치에 위치할 수 있다.
본 발명의 경화성 혼합물을 위한 제1 반응물 조성물의 예는 폴리디오르가노실록산, 예컨대 다양한 비닐 또는 실록시-말단 폴리디메틸실록산 (PDMS)을 포함한다. 상업적으로 입수가능한 PDMS 재료의 예는 아밴터, 인크.(Avantor, Inc.)로부터 입수가능한 누실(Nusil) PLY-7500, 7905, 7924, 및 7925; 에보니크 인더스트리즈 아게(Evonik Industries AG)로부터 입수가능한 에보니크 VS 100, 200, 500, 10000, 20000, 및 65000; 및 겔레스트, 인크.(Gelest, Inc.)로부터 입수가능한 겔레스트 DMS-V21, V22, V41, V42, 및 V43을 포함한다. 제1 반응물 조성물은, 예를 들어, 분자량, 점도, 및 분자 구조에 있어 상이한 하나 이상의 중합체를 포함할 수 있다.
제1 반응물 조성물과 반응성인 제2 반응물 조성물은 히드로실릴화 반응을 위한 가교제를 포함할 수 있다. 제2 반응물 조성물은 디히드록시 지방족 사슬 연장제, 예컨대 하이드라이드-말단 폴리디메틸실록산을 포함할 수 있다. 규소-결합 수소 원자는 말단, 펜던트, 또는 말단 및 펜던트 위치 둘 다에 위치할 수 있다. 제2 반응물 조성물은 분자량, 점도, 및 분자 구조 중 적어도 하나에 있어 상이할 수 있는 하나 이상의 오르가노히드로젠폴리실록산을 포함할 수 있다. 제1 반응물 조성물과 반응하는 제2 반응물 조성물로서 유용한, 상업적으로 입수가능한 메틸히드로폴리디메틸실록산의 예는 아밴터, 인크.로부터 입수가능한 누실 XL-173, 176, 및 177; 겔레스트, 인크.로부터 입수가능한 겔레스트 HMS-071, 082, 및 991; 및 에이비 스페셜티 실리콘즈(AB Specialty Silicones)로부터 입수가능한 안디실(Andisil) XL-1B 및 1340을 포함한다.
일부 실시양태에서, 열 전도성 재료를 형성하기 위한 전구체 혼합물은 반응 촉매, 예컨대 히드로실릴화 경화성 조성물에 효과적인 촉매를 포함한다. 적합한 히드로실릴화 촉매는 관련 기술분야에 공지되어 있고 상업적으로 입수가능하다. 히드로실릴화 촉매는, 예를 들어, 백금, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 및 그의 착물 및 오르가노금속 화합물을 포함할 수 있다. 상업적으로 입수가능한 촉매의 예는 아밴터, 인크.로부터의 누실 촉매 50; 겔레스트, 인크.로부터의 겔레스트 SIP6030.3; 에보니크 인더스트리즈 아게로부터의 에보니크 촉매 512; 및 시그마 알드리치(Sigma Aldrich) 479519를 포함한다.
열 전도성 재료의 열 전도도를 향상시키기 위해, 본 발명의 조성물은 이러한 조성물에 분산된 열 전도성 입자를 포함할 수 있다. 입자는 열 전도성일 뿐만 아니라 전기 전도성일 수 있다. 대안적으로, 입자는 열 전도성 및 전기 절연성일 수 있다. 열 전도성 입자의 예는 산화알루미늄, 산화규소, 알루미늄 삼수화물, 산화아연, 흑연, 산화마그네슘, 질화알루미늄, 질화붕소, 금속 미립자, 및 그의 조합을 포함한다. 열 전도성 입자는 다양한 형상 및 크기를 가질 수 있고, 입자 크기 분포가 임의의 특정한 응용품의 매개변수에 맞도록 사용될 수 있는 것으로 생각된다. 일부 실시양태에서, 열 전도성 입자는 약 0.1-250 마이크로미터의 평균 입자 크기를 가질 수 있고, 약 20-95 %의 중량 농도로 열 전도성 재료에 존재할 수 있다.
열 전도성 입자는 약 20-95 중량%의 로딩(loading) 농도로 제1 및 제2 반응물 조성물 중 적어도 하나에 분산될 수 있다. 전구체 혼합물로부터 형성된 열 전도성 재료가 적어도 0.5 W/m*K의 열 전도도를 나타내도록 충분한 열 전도성 입자가 제공되는 것이 바람직하다.
제1 반응물 조성물과 제2 반응물 조성물 사이의 반응을 억제하는 데 효과적인 반응 억제제가 바람직하게는 본 발명의 전구체 혼합물에 제공된다. 본 발명의 한 측면은 전구체 혼합물을 실온에서 적어도 14일 동안 안정한 단일 형태-인자 제제로서 용기에 저장할 수 있도록 하는 것이다. 본 발명의 목적을 위해, 실온에서 안정한 제제 또는 전구체 혼합물은 40℃ 미만의 저장 온도에서 유지된 전구체 혼합물의 초기 점도가 14일에 걸쳐 100% 미만만큼 증가하는 제제 또는 전구체 혼합물이다. 전구체 혼합물의 이러한 안정성으로 인해, 혼합물을 용기에 포장하고 분배 전에 긴 기간 동안 저장할 수 있게 된다. 장기간의 안정성으로 인해, 열 전도성 재료의 제조 및 포장을 전자 패키지 어셈블러와 같이 분배의 장소 및/또는 시간과 상이한 장소 및/또는 시간에서 수행할 수 있게 된다.
일부 실시양태에서, 반응 억제제는 반응 촉매와 상호작용하여 제1 반응물 조성물과 제2 반응물 조성물 사이의 반응 속도를 늦추는 데 효과적일 수 있다. 일반적으로, 반응 억제제는 말레에이트, 및 아세틸렌계 알콜, 및 푸마레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 반응 억제제의 예는 디메틸 말레에이트, 디알릴 말레에이트, 비스(1-메톡시-2-프로필)말레에이트, 디부틸 말레에이트, 1-에티닐-시클로헥산올, 2-메틸-3-부틴-2-올, 3,7,11-트리메틸-1-도데신-3-올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 1-에티닐-1-시클로펜탄올, 3-메틸-1-도데신-3-올, 4-에틸-1-옥틴-3-올, 1,1-디페닐-2-프로핀-1-올, 2,3,6,7-테트라메틸-4-옥틴-3,6-디올, 3,6-디에틸-1-노닌-3-올, 3-메틸-1-펜타데신-3-올, 2,5-디메틸-3-헥신-2,5-디올, 2,7-디메틸-3,5-옥타디인-2,7-디올, 3-메틸-1-펜틴-3-올, 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올, 1,4비스(1'-히드록시시클로헥실)-1,3-부타디인, 3,4-디메틸-1-펜틴-3,4-디올, 1-(1-부티닐)시클로펜탄올, 2,5-디메틸-5-헥센-3-인-2-올, 5-디메틸아미노-2-메틸-3-펜틸-2-올, 3,6-디메틸-6-헵텐-4-인-3-올, 3-메틸-1-옥틴-3-올, 3,4,4-트리메틸-1-펜틴-3-올, 3-이소부틸-5-메틸-1-헥신-3-올, 2,5,8-트리메틸-1-노넨-3-인-5-올, 1-(1-프로피닐)시클로헥산올을 포함한다.
접착 촉진제, 계면활성제, 안정화제, 충전제, 및 그의 조합과 같은 다양한 다른 성분이 본 발명의 조성물에 임의로 포함된다고 생각된다.
본 발명의 전구체 혼합물은 바람직하게는 실온에서 안정하고, 승온, 예컨대 40℃ 초과에서 반응함으로써 경화되어 제자리-형성 계면으로서의 고체가 될 것이다. 이러한 반응의 속도는 반응성 관능기, 촉매, 및 반응 억제제의 농도에 의해 제어될 수 있다. 분산액의 레올로지는 분산액에 분산된 열 전도성 입자의 크기, 형상, 및 로딩 농도에 의해 추가로 제어될 수 있다.
도 1은 본 발명의 응용예를 도시하며, 여기서 경화성 혼합물(10)은 경화성 혼합물이 분배되면서 통과할 수 있는 오리피스(14)를 갖는 용기(12)에 보유된다. 도시된 실시양태에서, 경화성 혼합물(10)은 부재(20)의 표면(22)에 분배된다. 관련 기술분야에 공지된 바와 같이, 경화성 혼합물(10)을 필요에 따라 표면(22)에 적용하기 위해, 용기(12) 및 부재(20) 중 하나 또는 둘 다는 서로에 대해 상대적으로, 예컨대 방향 화살표(8)를 따라, 움직여질 수 있다. 부재(20)는, 예를 들어, 발열 전자 부품 또는 열 소산 부재일 수 있다. 도 2는 발열 전자 부품(30)과 열 소산 부재(40) 사이에 배치된 경화성 혼합물(10)을 도시한다. 경화성 혼합물(10)은 경화성 혼합물(10)만으로 열 계면 재료를 형성하기에 충분한 시간 기간 동안 40℃ 초과로 가열될 수 있다. 경화성 혼합물의 현장 가열은 공지된 가열 수단, 예컨대 가열 오븐 등에 의해 수행될 수 있다.
실시예
전구체 혼합물의 한 예가 하기 표 1에 제시되어 있다:
<표 1>
전구체 혼합물은, 상기 재료를 실온에서 사용하는 경우에, 적어도 14일의 긴 작업 시간에 걸쳐 점도가 조금 변화한다는 사실에 의해 입증된, 억제된 반응 속도를 나타낸다. 도 3은 90 Psi의 압력 하에 25℃에서 2 mm 오리피스를 통한 전구체 혼합물의 유량을 시간 경과에 따라 플로팅한 것이다. 이로써 분배량 및 패턴화가 엄밀하게 제어된 자동 처리가 가능하게 된다. 긴 작업 시간은 또한 전기 부품 취급, 운송, 및 조립 공정에 융통성을 제공한다.
최종 경화된 열 계면 재료는 연성이면서도 전자 장치에서 발견되는 통상적인 금속 및 플라스틱 기재에 대한 우수한 접착력을 갖도록 설계된 경도를 나타낸다. 도 4는 제1 및 제2 반응물 조성물의 반응성 및 농도에 의해 다양한 경도 수준이 어떻게 조정되고 제어될 수 있는지를 도시한다. 열 계면 재료의 연성으로 인해, 장치가 작동 중 열 사이클을 거치는 동안에, 재료는 구부러져서 균열에 저항할 수 있게 된다. 하기 표 2에는 전구체 혼합물의 물리적 특성 매개변수뿐만 아니라 경화된 열 전도성 재료의 경도가 제시되어 있다:
<표 2>
본 발명은 특허법을 준수하고 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 새로운 원리를 적용하고 필요에 따라 발명의 실시양태를 구성 및 사용하는 데 필요한 정보를 제공하기 위해 본원에 매우 상세하게 설명되었다. 그러나, 본 발명 그 자체의 범위로부터 벗어나지 않게 다양한 수정이 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다.
Claims (29)
- 적어도 0.5 W/m*K의 열 전도도를 갖는 열 전도성 재료를 형성하기 위한 전구체 혼합물이며,
실리콘을 포함하는 제1 반응물 조성물;
제1 반응물 조성물과 반응하여 실록산을 형성하는 제2 반응물 조성물;
40℃ 미만의 저장 온도에서 제1 반응물 조성물과 제2 반응물 조성물 사이의 반응 속도를 늦추는 데 효과적인 반응 억제제로서, 여기서 저장 온도에서 유지된 혼합물의 초기 점도가 14일에 걸쳐 100% 미만만큼 증가하는 것인 반응 억제제; 및
제1 및 제2 반응물 조성물 중 적어도 하나에 분산된 열 전도성 입자
를 포함하는 전구체 혼합물. - 제1항에 있어서, 제2 반응물 조성물이 제1 반응물 조성물과 반응하여 폴리디메틸실록산을 형성하는 것인 전구체 혼합물.
- 제2항에 있어서, 폴리디메틸실록산이 말단 비닐 기, 펜던트 비닐 기, 말단 수소화규소, 또는 펜던트 수소화규소를 포함하는 것인 전구체 혼합물.
- 제1항에 있어서, 백금, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 및 그의 착물 및 오르가노금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 반응 촉매를 포함하는 전구체 혼합물.
- 제4항에 있어서, 반응 억제제가 말레에이트, 아세틸렌계 알콜, 및 푸마레이트 중 하나 이상을 포함하는 것인 전구체 혼합물.
- 제1항에 있어서, 초기 점도가 100 s-1 및 25℃에서 500 Pa*s 미만인 전구체 혼합물.
- 제1항에 있어서, 초기 점도가 1.0 s-1 및 25℃에서 3500 Pa*s 미만인 전구체 혼합물.
- 제7항에 있어서, 요변성인 전구체 혼합물.
- 제1항에 있어서, 열 전도성 재료가 전구체 혼합물로부터 25℃에서 쇼어 00 = 5 내지 쇼어 00 = 90의 경화 듀로미터를 나타내도록 경화가능한 것인 전구체 혼합물.
- 제10항에 있어서, 열 전도성 입자가 산화알루미늄, 질화알루미늄, 산화규소, 산화아연, 및 질화붕소 중 하나 이상을 포함하는 것인 전구체 혼합물.
- 경화성 혼합물을 분배하여 열 전도성 물체를 형성하기 위한 패키지이며,
상기 패키지는 오리피스와 유체 소통하는 챔버를 형성하는 용기를 포함하고, 상기 경화성 혼합물이 챔버 내에 배치되고, 상기 경화성 혼합물은
실리콘을 포함하는 제1 반응물 조성물;
제1 반응물 조성물과 반응하여 실록산을 형성하는 제2 반응물 조성물;
반응 촉매;
40℃ 미만의 온도에서 제1 반응물 조성물과 제2 반응물 조성물 사이의 촉매 반응을 억제하는 데 효과적인 반응 억제제로서, 40℃ 미만의 저장 온도에서 유지된 경화성 혼합물의 초기 점도가 14일에 걸쳐 100% 미만만큼 증가하는 것인 반응 억제제; 및
제1 및 제2 반응물 조성물 중 적어도 하나에 분산된 열 전도성 입자
를 포함하는 것인
패키지. - 제11항에 있어서, 열 전도성 물체가 적어도 0.5 W/m*K의 열 전도도를 나타내는 것인 패키지.
- 제12항에 있어서, 초기 점도가 1.0 s-1 및 25℃에서 100-3,500 Pa*s인 패키지.
- 제13항에 있어서, 초기 점도가 100 s-1 및 25℃에서 50-500 Pa*s인 패키지.
- 제14항에 있어서, 경화성 혼합물이 쇼어 00 = 5 내지 쇼어 00 = 90의 듀로미터 경도로 경화가능한 것인 패키지.
- 제11항에 있어서, 경화성 혼합물이, 40℃ 미만의 저장 온도에서 유지되는 경우, 경화성 혼합물의 초기 배합 후 적어도 14일 동안 90 Psi 압력 하에 5-200 g/min의 유량으로 오리피스를 통해 챔버 내로 분배될 수 있는 것인 패키지.
- 제16항에 있어서, 오리피스가 2 mm 이하의 직경을 갖는 것인 패키지.
- 열 계면 재료를 표면에 적용하는 방법이며,
(a) (i) 실리콘을 포함하는 제1 반응물 조성물;
(ii) 제1 반응물 조성물과 반응하여 실록산을 형성하는 제2 반응물 조성물;
(iii) 반응 촉매;
(iv) 반응 촉매와 상호작용하여 제1 반응물 조성물과 제2 반응물 조성물 사이의 반응 속도를 늦추는 데 효과적인 반응 억제제; 및
(v) 제1 및 제2 반응물 조성물 중 적어도 하나에 분산된 열 전도성 입자
를 포함하는 경화성 혼합물을 제공하는 단계;
(b) 경화성 혼합물을 24시간 초과 동안 용기에 저장하는 단계; 및
(c) 경화성 혼합물을 용기로부터 오리피스를 통해 표면 상에 분배하는 단계
를 포함하는 방법. - 제18항에 있어서, 분배 후에, 경화성 혼합물을 경화시키기에 충분한 시간 기간 동안 경화성 혼합물을 40℃ 초과로 가열하는 것을 포함하는 방법.
- 제18항에 있어서, 열 계면 재료가 적어도 0.5 W/m*K의 열 전도도를 나타내는 것인 방법.
- 제18항에 있어서, 표면이 발열 전자 부품의 일부인 방법.
- 제21항에 있어서, 경화성 혼합물을 표면과 열 소산 부재 사이에 분배하는 것을 포함하는 방법.
- 제18항에 있어서, 오리피스가 2 mm 이하의 직경을 갖는 것인 방법.
- 발열 전자 부품과 열 소산 부재 사이의 열 간극을 충전하기 위해 열 계면 재료를 표면에 적용하는 방법이며,
(a) 100 s-1 및 25℃에서 500 Pa*s 미만의 점도를 갖는 경화성 혼합물을 제공하는 단계;
(b) 경화성 혼합물을 24시간 초과 동안 용기에 저장하는 단계;
(c) 경화성 혼합물을 용기로부터 발열 전자 부품 및 열 소산 부재 중 적어도 하나의 표면에 분배하는 단계;
(d) 경화성 혼합물만으로 열 계면 재료를 형성하기에 충분한 시간 기간 동안 경화성 조성물을 40℃ 초과로 가열하는 단계
를 포함하고,
여기서 상기 열 계면 재료는 적어도 5 쇼어 00의 듀로미터 경도 및 적어도 0.5 W/m*K의 열 전도도를 나타내는 것인 방법. - 제24항에 있어서, 상기 열 계면 재료가 실록산을 포함하는 것인 방법.
- 제25항에 있어서, 실록산이 말단 비닐 기, 펜던트 비닐 기, 말단 수소화규소, 또는 펜던트 수소화규소를 갖는 폴리디메틸실록산을 포함하는 것인 방법.
- 제24항에 있어서, 경화성 혼합물을 40℃ 미만에서 용기에 저장하는 것을 포함하는 방법.
- 제24항에 있어서, 열 계면 재료를 발열 전자 부품과 열 소산 부재 사이에 샌드위치시키는 것을 포함하는 방법.
- 제28항에 있어서, 열 계면 재료가 상기 발열 전자 부품 및 상기 열 소산 부재 각각과 물리적으로 접촉하는 것인 방법.
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