TWI582923B - 熱絕緣組合物及以之組裝之電子裝置 - Google Patents

熱絕緣組合物及以之組裝之電子裝置 Download PDF

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Description

熱絕緣組合物及以之組裝之電子裝置
本文提供一種熱絕緣組合物，其尤其適用於組裝消費型電子裝置。
隨著微電子電路尺寸持續縮小且在功能性方面隨著電路容量持續增長，電路在使用時產生之熱量對於製造商及終端使用者而言成為愈來愈大的問題。換言之，產生之熱量與半導體封裝之效能有關，且效能越好之裝置產生的熱量越多。舉例而言，在消費型電子裝置內的電路板上組裝之半導體封裝，例如在中央及圖形處理單元、晶片組、電池及電壓調節器中所見者，皆產生熱量作為操作之常規副產物。半導體封裝產生的熱量需要加以管理以增加該封裝之壽命、使設計侷限減至最少且增加該封裝之效能，且由此增加消費型電子裝置之壽命及效能。
熱管理材料熟知可用於耗散由電路產生之熱量，且置放於電子裝置內之關鍵位置之風扇，或散熱模組亦可將熱量自電路驅離。過量熱量在熱界面材料(「TIM」)作用下自半導體封裝轉移至散熱片或散熱模組，該熱界面材料通常安置於半導體封裝與散熱片或散熱模組之間。
然而，由於熱空氣經導引離開半導體封裝之直接環境而導向裝 置外殼之內部，故該等管理所產生之熱量的策略產生了新的問題。
更具體言之，在習知膝上型或筆記型電腦(如圖2所示)中，在外殼下方存在處於鍵盤之下的組件(如圖3所示)。該等組件包括散熱片、熱管(安置於CPU晶片上方)、風扇、PCMIA卡槽、硬碟機、電池，及DVD驅動器之托架。硬碟機係安置於左掌托下方且電池係安置於右掌托下方。硬碟機時常在高溫下操作，儘管使用了冷卻組件來耗散熱量，但仍造成令人不適的掌托接觸溫度。此會使終端使用者消費者因使用裝置時裝置外部某些部分產生之高溫而感覺不適。
用於降低終端使用者在掌托位置所觀測到之高使用溫度的一種解決方案為例如使用安置於關鍵位置之天然石墨熱散播器。據報導，該等熱散播器在沿材料厚度方向提供熱絕緣的同時均勻地散佈熱量。一種此類石墨材料為自GrafTech Inc.,Cleveland,Ohio購得的eGraf® SpreaderShieldTM。[參見M.Smalc等人，「Thermal Performance Of Natural Graphite Heat Spreaders」，Proc.IPACK2005,Interpack 2005-73073(2005年7月)；亦參見美國專利第6,482,520號。]
替代性解決方案係所希望且極為有利的，因為市場上越來越需要用以管理由電子裝置中使用之該等半導體封裝所產生之熱量的方法，以使終端使用者消費者不會由於該等裝置在使用時產生之熱量而感覺不適。權衡考慮此需求，應認識到，半導體晶片之設計者會繼續減小半導體晶片及半導體封裝之尺寸及幾何形狀但增加其容量，以使電子裝置吸引消費者，但這樣做使得半導體晶片及半導體封裝繼續在高溫條件下操作。因此，為了滿足該不斷增長的尚未滿足之需求，宜利用替代技術來促進設計及開發在操作中觸摸時感覺不熱的更強大之消費型電子裝置。
直至目前，該需求尚未得到滿足。
本文提供一種熱絕緣組合物。該絕緣組合物可施於一個基板上或施於兩個基板之間。該(該等)基板可充當支撐件或可充當熱散播器，在此情況下該支撐件可由導熱材料建構，該導熱材料為金屬或塗佈金屬之聚合物基板，或石墨。
熱絕緣組合物可用於消費型電子製品中，該消費型電子製品包含：包含至少一個基板之外殼，該基板具有內表面及外表面；佈置於基板上之熱絕緣組合物層，該熱絕緣組合物包含分散於相變材料基質內之熱絕緣成分，如上所述，該基板可充當支撐件或提供導熱性以輔助散播所產生的熱量，該層係安置於該至少一個基板之內表面的至少一部分上；及至少一個包含組合件之半導體封裝，該組合件包含以下至少一者：I.半導體晶片；熱散播器；及其間之熱界面材料(亦稱為TIM1應用)II.熱散播器；散熱片；及其間之熱界面材料(亦稱為TIM2應用)。
另外，本文提供一種製造此類消費型電子裝置之方法。
1‧‧‧表面黏著黏接劑
2‧‧‧熱界面材料
3‧‧‧低壓模製材料
4‧‧‧板底部填充劑上之覆晶
5‧‧‧液態密封劑封膠
6‧‧‧聚矽氧密封劑
7‧‧‧墊片膠
8‧‧‧晶片級封裝/球狀柵格陣列底部填充劑
9‧‧‧覆晶空氣封裝底部填充劑
10‧‧‧塗層粉末
11‧‧‧機械模製物
12‧‧‧封裝化合物
13‧‧‧光電子裝置
14‧‧‧晶粒黏著
15‧‧‧保形塗層
16‧‧‧光子組件及組裝材料
17‧‧‧半導體封膠
18‧‧‧焊料
100‧‧‧電子裝置
101‧‧‧外殼
101a‧‧‧第一外殼組件
101b‧‧‧第二外殼組件
102‧‧‧處理器
103‧‧‧空腔
104‧‧‧記憶體
106‧‧‧電源供應器
108-1‧‧‧通信電路
109‧‧‧匯流排
110‧‧‧輸入組件
112‧‧‧輸出組件
118‧‧‧冷卻組件
120‧‧‧側壁
151‧‧‧外殼開口
圖1描繪電路板的剖視圖，在該電路板上安置有複數個半導體封裝及電路，以及常用於組裝封裝本身及將封裝組裝於該板上之電子材料。參考編號1-18係指用於封裝及組裝半導體及印刷電路板之一些電 子材料。
圖2A描繪處於打開位置之筆記型個人電腦。
圖2B描繪處於打開位置之筆記型個人電腦及筆記型個人電腦之底面，其中此處在筆記型個人電腦之打開位置上的參考編號1-7及在筆記型個人電腦之底面上的參考編號8-16表示獲取表面溫度讀數之位置。
圖3描繪膝上型個人電腦在其鍵盤及掌托之下之內容物的俯視圖。
圖4描繪電子裝置之總體示意圖。
圖5描繪在筆記型個人電腦之不同位置上獲取之表面溫度讀數的條形圖。在圖5中，一組數據係在未嘗試提供溫度絕緣之情況下獲取；另一組數據係在僅使用相變材料但沒有熱絕緣成分之情況下獲取，且最後為在使用本發明組合物之情況下獲取的一組數據。
圖6描繪在筆記型個人電腦之不同位置上獲取之表面溫度讀數的條形圖。當與石墨薄膜結合使用時，吸熱器效能明顯增強。在圖6中，一組數據係在未嘗試提供溫度絕緣之情況下獲取；另一組數據係在使用本發明之組合物及石墨薄膜情況下獲取；另一組數據係在使用石墨薄膜之情況下獲取；且最後為在使用本發明之組合物及石墨薄膜之情況下獲取的一組數據。獲取溫度量測值之16個位置表示記錄最高表面溫度的點。該等位置與放置CPU、熱管、散熱片之位置大體鄰近。
如上所述，本文提供一種熱絕緣組合物。該絕緣組合物可施於一個基板上或施於兩個基板之間。該(該等)基板可充當支撐件或可充當熱散播器，在此情況下該支撐件可由導熱材料建構，該導熱材料為金屬或塗佈金屬之聚合物基板，或石墨。
提供熱絕緣組合物，其阻止熱傳遞。該等組合物包括：a)按體積計10%至80%之相變材料(「PCM」)；及b)按體積計20%至90%之熱絕緣成分。
PCM可由有機或無機材料構成。舉例而言，適用於PCM之有機材料包括石蠟、脂肪酸、酯、醇、二醇或有機共熔物。且亦可使用石蠟油、蜂蠟、棕櫚蠟、礦物蠟、甘油及/或某些植物油。適用於PCM之無機材料包括水合鹽及低熔點金屬共熔物。為了選擇用於特定應用之PCM，加熱或冷卻裝置之操作溫度應與PCM之轉變溫度相配。
石蠟可為標準商業級且應包括熔點低於約40℃之石蠟。使用此類石蠟允許基質在低於約37℃之溫度下由其固態轉變成液態。除石蠟之外，如上所述，石蠟油、蜂蠟、棕櫚蠟、礦物蠟、甘油及/或某些植物油亦可用於形成PCM。舉例而言，石蠟及石蠟油組分可摻合在一起使得該等組分之比率(亦即，石蠟比石蠟油)按重量計在約1.0：0至3.0：1%之間。就此點而言，當石蠟油組分相對於石蠟組分而言增加時，PCM之柔軟度應增大。
樹脂可視情況用於PCM中。在此情況下，可使用按重量計至多約5%之樹脂；合意地使用按重量計約2%至約4%之樹脂。樹脂可為熱塑性的，諸如自E.I.DUPONT DE NEMORES & COMPANY,Wilmington,DE購得的ELVAX牌合成樹脂性塑性材料或自JSR Corp購得的乙烯-丁烯共聚物。所選樹脂應具有適宜的熔融溫度，可另外與石蠟摻合以由此形成具有所需硬度或柔軟度之基質，如此可有利於既定應用。
PCM，無論具有或不具有樹脂，皆應使得自固態或不可流動狀態至液態或可流動狀態之相變於既定溫度範圍內發生。
有利的是，所選用於PCM中之組分之熔點應低於大部分消費型電子裝置之操作溫度。就此點而言，使用石蠟組分之PCM在消費型電 子裝置操作期間且僅在該裝置在該等高溫下操作的時間期間呈液態。因此，在置放了本發明的消費型電子裝置之操作溫度範圍內，熱吸收與釋放分別在液態與固態之間調變。
應瞭解，本發明之熱絕緣組合物將具有在標準室溫範圍內保持固相，但隨著溫度上升將變為塑性或更具流動性的所需相變特性。就此點而言，藉由在消費型電子裝置操作期間呈液態，熱絕緣組合物將更好地吸收在其操作期間所產生之熱量。
熱絕緣成分之代表性實例包括中心部分為中空或充氣之球體或管子。該等熱絕緣成分之市售實例包括Henkel Corporation以商品名DUALITE出售者，諸如DUALITE E；或Akzo Nobel以商品名EXPANCEL出售者。DUALITE E(比重=0.13g/cc)有助於降低最終產品之導熱性，其在最終產品中被用作降低成本或減輕重量之組件。據報導，使用DUALITE E可向最終產品中引入穩定、中空、閉孔式空隙。
另外，熱絕緣元件之代表性實例包括具有孔隙或間隙之固體材料，在該等孔隙或間隙中安置有氣體。就此點而言，熱絕緣元件可包含安置於實質上呈固體之球狀粒子之間隙內的氣體。該等熱絕緣元件之代表性市售實例包括Degussa Corporation以商品名AEROGEL NANOGEL出售者。製造商將其描述為由具有極小孔之玻璃絲束之格型網狀物構成的輕質、絕緣的二氧化矽材料，其由至多5%固體及95%空氣構成。據報導，此結構產生優良的絕緣性、透光性及防水性。該等二氧化矽材料為具有20奈米平均孔徑之奈米多孔二氧化矽。小孔徑及結構截留空氣流以防止熱損失及太陽熱增益。
當PCM基質經歷由固態至液態之相轉變時，該基質吸收熱量，直至該基質變換成液態，在此狀況下，基質在消費型電子裝置之操作溫度下通常呈類凝膠態。
當PCM基質由液態變成固態時，液態釋放所吸收之熱量，直至基質變換成固態。
PCM基質之熔融溫度應在消費型電子裝置所需之操作溫度範圍內。
PCM基質亦應具有高散播潛熱。
PCM基質不應在多次冷凍-熔融循環後降解。
如上所述，本文提供一種消費型電子製品。此製品(或「裝置」)可選自筆記型個人電腦、平板型個人電腦或手持式裝置，例如，音樂播放器、視訊播放器、靜態影像播放器、遊戲播放器、其他媒體播放器、音樂記錄器、視訊記錄器、攝影機、其他媒體記錄器、收音機、醫療設備、家用電器、運載工具、樂器、計算器、蜂巢式電話、其他無線通信裝置、個人數位助理、遙控器、呼叫器、監測器、電視、立體聲設備、機上盒(set up box)、機頂盒、音樂盒(boom box)、數據機、路由器、鍵盤、滑鼠、揚聲器、印表機及其組合。
該裝置包括：包含至少一個基板之外殼，該基板具有內表面及外表面；佈置於基板上之熱絕緣組合物層，該熱絕緣組合物包含分散於相變材料基質內之熱絕緣成分，如上所述，該基板可充當支撐件或提供導熱性以輔助散播所產生之熱量，該層係安置於該至少一個基板之內表面的至少一部分上；及至少一個包含組合件之半導體封裝，該組合件包含以下至少一者：I.半導體晶片熱散播器；及其間之熱界面材料，或 II.熱散播器；散熱片；及其間之熱界面材料。
該裝置亦可包括通風元件，用以將半導體組合件產生之熱量自該裝置散開。
當然，該消費型電子裝置具備向半導體封裝供能之電源。
半導體封裝可由安置在半導體晶片與電路板之間的晶粒黏著材料形成，該晶粒黏著材料使晶片牢固地黏著在電路板上。線接合在晶片與板之間形成電互連。該晶粒黏著材料時常為用熱固性樹脂基質高度填充之材料。該基質可由環氧化物、順丁烯二醯亞胺、衣康醯亞胺、納特醯亞胺(nadimide)及/或(甲基)丙烯酸酯構成。填充劑可為導熱或不導熱的。在一些情況下，晶粒黏著材料為導熱的，在此情況下其亦有助於耗散半導體封裝中之熱量。該等晶粒黏著材料之代表性市售實例包括來自Henkel Corporation之QMI519HT。
或者，半導體封裝可由電連接至電路板之半導體晶片形成，且半導體晶片與電路板之間的間隔為焊接互連。在此間隔中，可安置底部填充密封劑。底部填充密封劑亦將具有熱固性基質樹脂，與晶粒黏著材料相同，其可由環氧化物、順丁烯二醯亞胺、衣康醯亞胺、納特醯亞胺及/或(甲基)丙烯酸酯構成。底部填充密封劑通常亦經填充。然而，填充劑通常不導熱且用於調節半導體晶片與電路板之熱膨脹係數差異的目的。該等底部填充密封劑之代表性市售實例包括來自Henkel Corporation之HYSOL FP4549HT。
一旦半導體封裝安放於電路板上且時常藉由表面黏著黏接劑、晶片接合器或晶片級封裝之底部填充密封劑附接至該電路板，該封裝可用封膠包覆成型以保護該封裝不受尤其環境污染物之影響。該封膠 時常為基於環氧化物或苯并噁嗪的。GR750為環氧化物封膠之實例，購自Henkel Corporation，經設計以改進半導體裝置中之熱管理。
焊錫膏被用於電路板上之不同部分，以電互連方式附接半導體封裝及組合件。一種此類焊錫膏係自Henkel Corporation以商品名MULTICORE Bi58LM100購得。該無鉛焊錫膏係設計用於需要熱管理之應用。
為了有效管理半導體晶片及半導體封裝所產生之熱量，熱界面材料可用於任何需要熱耗散之產熱組件，且特定言之，用於半導體裝置中之產熱組件。在該等裝置內，熱界面材料在產熱組件與散熱片之間形成一個層且將待耗散之熱量傳遞至散熱片。熱界面材料亦可用於含有熱散播器之裝置中。在此類裝置中，一個熱界面材料層係置放在產熱組件與熱散播器之間，且另一熱界面材料層係置放在熱散播器與散熱片之間。
熱界面材料可為相變材料，諸如自Henkel Corporation以商品名POWERSTRATE EXTREME、PowerstrateXtreme或PSX購得者。該熱界面材料係以獨立式薄膜形式封裝於兩個離型襯墊之間且作為與多種應用相配之模切預成型體供應，其為適合用於例如散熱片與多種散熱組件之間的一種可再加工之相變材料。該材料在相變溫度下流動，從而符合組件之表面特徵。熱界面材料當呈相變材料形式時具有約51℃或60℃之熔點。
在流動時，空氣就自該界面排出，由此降低熱阻抗，表現為高效熱傳遞材料。
熱界面材料可由以下建構：(a)按重量計60%至90%之石蠟；(b)按重量計0%至5%之樹脂；及(c)按重量計10%至40%之金屬粒子，諸如導電填充劑。導電填充劑通常為選自石墨、金剛石、銀及銅者。或者，該導電填充劑可為鋁，諸如球形氧化鋁。
適用於熱界面材料中之金屬粒子可為可熔金屬粒子，通常為低熔點金屬或用作焊料之金屬合金。該等金屬之實例包括鉍、錫及銦，且亦可包括銀、鋅、銅、銻及塗佈銀之氮化硼。在一個實施例中，金屬粒子係選自錫、鉍或兩者。在另一實施例中，亦將存在銦。亦可使用以上金屬之合金。
亦可使用錫與鉍之重量比為Sn48Bi52的錫與鉍粉末之共熔合金(熔點138℃)，尤其與銦粉末(熔點158℃)組合使用，其中存在之銦與Sn：Bi合金之重量比為1：1。
金屬粒子及/或合金應以佔熱界面材料50至95重量%之量存在於組合物中。
熱界面材料亦可為熱油脂，諸如自Henkel Corporation以商品名稱TG100、COT20232-36I1或COT20232-36E1購得者。TG100為設計用於高溫熱傳遞之熱油脂。在使用時，TG100係置放在產熱裝置與安裝其之表面或其他散熱表面之間。該產品供應極佳熱阻，提供高導熱性且在廣泛操作溫度範圍內幾乎不蒸發。另外，COT20232-36E1及COT20232-36I1為TIM1型材料，在此實例中設計用於大功率覆晶應用。該等產品含有軟凝膠聚合物或可固化基質，其在固化後形成內部具有低熔點合金之互穿網狀物。低熔點合金可為可熔金屬焊料粒子，尤其是實質上未添加鉛者，包含元素焊料粉末及視情況存在之焊料合金。
使用的熱界面材料應具有低於0.2(℃ cm2/W)之熱阻抗。
外殼包含至少兩個基板且時常包含複數個基板。該等基板經定尺寸且經安置以彼此接合。
分散於相變材料基質內之熱絕緣成分層係佈置於導熱片上，該層係安置於構成外殼之至少一個基板之內表面的至少一部分上，其互補外表面在使用時與終端使用者接觸。因此，參見圖2，掌托為膝上 型或筆記型個人電腦上此位置之良好實例。熱絕緣成分可包含氣體，諸如空氣。該氣體可裝於中空球狀容器內。
在一個實施例中，分散於相變材料基質內之熱絕緣成分層係佈置於導熱片上，該層係安置於構成外殼之至少一個基板之內表面的至少一部分上，其互補外表面在使用時與終端使用者接觸。
上面安置內部分散有熱絕緣成分之基質的基板可充當熱絕緣組合物之支撐件。熱絕緣組合物亦可安置在兩個或兩個以上基板之間。該基板可由金屬或塗佈金屬之箔片或薄片建構，諸如MYLAR牌者，用以使基板導熱且因此能夠散播由消費型電子裝置之內部工作產生的熱量。或者，該基板可由石墨建構。在該等配置中，安置於至少一個基板上(尤其在至少一個基板導熱之情形下)之熱絕緣組合物應安放在消費型電子裝置之外殼內，以使得導熱基板面向消費型電子裝置之內部工作。
參見圖1，顯示了電路板之剖視圖。在電路板上安置有複數個半導體封裝及電路，以及常用於組裝封裝本身及將封裝組裝於該板上之電子材料，及其中有擬使用電路板之電子裝置之外殼的一部分。在圖1中，1係指表面黏著黏接劑(諸如LOCTITE 3609及3619)；2係指熱界面材料，如本文更詳細地描述；3係指低壓模製材料(諸如MM6208)；4係指板底部填充劑上之覆晶(諸如HYSOL FP4531)；5係指液態封裝劑頂部封膠(諸如HYSOL E01016及E01072)；6係指聚矽氧封裝劑(諸如LOCTITE 5210)；7係指墊片化合物(gasketing compound)(諸如LOCTITE 5089)；8係指晶片級封裝/球狀柵格陣列底部填充劑(諸如HYSOL UF3808及E1216)；9係指覆晶空氣封裝底部填充劑(諸如HYSOL FP4549 HT)；10係指塗層粉末(諸如HYSOL DK7-0953M)；11係指機械模製化合物(諸如HYSOL LL-1000-3NP及GR2310)；12係指灌封化合物(諸如E&C 2850FT)；13係指光電子裝 置(諸如ABLESTIK AA50T)；14係指晶粒黏著(諸如ABLESTICK 0084-1LM1SR4、8290及HYSOL OMI529HT)；15係指保形塗層(諸如LOCTITE 5293及PC40-UMF)；16係指光子組件及組裝材料(諸如STYLAST 2017M4及HYSOL OTO149-3)；17係指半導體模製化合物；且18係指焊料(諸如Multicore BI58LM100AAS90V及97SCLF318AGS88.5)。該等產品各自可自Henkel Corporation,Irvine,California購得。
圖1之電路板A係安置在電子裝置外殼內部中(圖中未示)。在構成電子裝置外殼之基板的面向內之表面之至少一部分上塗佈有熱絕緣成分層(圖中未示)。
如圖4所示，電子裝置100可包括外殼101、處理器102、記憶體104、電源供應器106、通信電路108-1、匯流排109、輸入組件110、輸出組件112及冷卻組件118。匯流排109可包括一或多個有線或無線鏈路，該(該等)鏈路提供用於將向電子裝置100之不同組件、自電子裝置100之不同組件或在電子裝置100之不同組件之間傳輸數據及/或電力之路徑，該等組件包括例如處理器102、記憶體104、電源供應器106、通信電路108-1、輸入組件110、輸出組件112及冷卻組件118。
記憶體104可包括一或多種儲存媒體，包括(但不限於)硬碟機、快閃記憶體、永久記憶體諸如只讀記憶體(「ROM」)、半永久記憶體諸如隨機存取記憶體(「RAM」)、任何其他合適類型的儲存組件，及其任何組合。記憶體104可包括快取記憶體，其可為用於在電子裝置應用中暫時儲存數據之一或多種不同類型的記憶體。
電源供應器106可藉由一或多個電池或自天然源(諸如使用太陽電池之太陽能)向電子裝置100之電子組件供電。
可提供一或多個輸入組件110，諸如利用電子裝置墊、標度盤、點觸輪(click wheel)、滾輪、觸控式螢幕、一或多個按鈕(例如鍵盤)、 滑鼠、操縱桿、軌跡球、麥克風、攝影機、視訊記錄器及其任何組合，以容許使用者與裝置100交互作用或對接。
可提供一或多個輸出組件112，諸如利用音頻揚聲器、頭戴式耳機、信號線輸出、視覺顯示器、天線、紅外線埠、清理滾筒(rumbler)、振動器及其任何組合，來向裝置100之使用者提供信息(例如文本、圖形、聽覺及/或觸覺信息)。
可提供一或多個冷卻組件118以幫助耗散由電子裝置100之不同電子組件產生之熱。該等冷卻組件118可呈不同形式，諸如風扇、散熱片、熱散播器、熱管、電子裝置100外殼101內的通風口或開口，及其任何組合。
裝置100之處理器102可控制由裝置100提供之多種功能及其他電路之操作。舉例而言，處理器102可接收來自輸入組件110之輸入信號及/或經由輸出組件112傳動輸出信號。
外殼101應向操作電子裝置100之一或多個不同電子組件提供至少一部分罩殼。外殼100保護電子組件不受碎片及裝置100外部其他降級力之影響。外殼101可包括一或多個側壁120，該等側壁界定可安置裝置100之不同電子組件之空腔103。外殼開口151亦可允許將某些流體(例如空氣)拉入電子裝置100之空腔103中及自電子裝置100之空腔103排出某些流體(例如空氣)，用於幫助管理裝置100之內部溫度。外殼101可由多種材料建構，諸如金屬(例如鋼、銅、鈦、鋁及各種金屬合金)、陶瓷、塑料及其任何組合。
除以單一罩殼形式提供外，外殼101亦可以兩個或兩個以上外殼組件形式提供。舉例而言，處理器102、記憶體104、電源供應器106、通信電路108-1、輸入組件110及冷卻組件118可至少部分容納於第一外殼組件101a內，而輸出組件112可至少部分容納於第二外殼組件101b內。
實例
將下表1中所列組分在攪拌下置放於容器中以形成混合物。
將每一混合物攪拌60分鐘時間以分散AEROSEL牌或DUALITE牌粒子且形成編號之樣品。
將每個樣本之0.03mm塗層置於測試晶粒上，且暴露於50℃溫度以產生6-8℃之溫度下降。以類似方式但在沒有DUALITE牌粒子之情況下製備且亦置於測試晶粒上之組合物產生約2-3℃之溫度下降。
在下表2中，將樣本1-7置放在圖2B所示之16個位置，且記錄以下量測之特性並列於最左邊的一欄。顯示為表面溫度之值係所獲取之16個獨立讀數之平均值。提供樣本1-7之值。
一種對照調配物使用不含任何熱絕緣成分之相變基質(二十烷)(對照樣本2)。另一對照物為不含任何熱絕緣之筆記型個人電腦本身(對照樣本1)。且第三種對照物為0.2mm之石墨層(對照樣本3)。
1與PET薄膜層合，總帶厚度=0.2mm；0.1mm(PET)+0.1mm(PCM)
2與鍍鋁PET薄膜層合；總帶厚度=0.2mm；0.1mm(鍍鋁PET)+0.1mm PCM。
三種對照樣本之值如下：
觀測到樣本1-7之表面溫度顯著下降。藉由組合熱吸收與熱散播特徵，觀測到更顯著下降。可在圖5及圖6中更清楚地觀察到該等下降。
參看圖5-6顯示了施加至筆記型個人電腦之內圍外殼元件之本發明組合物的效能與不含組合物、具有相變基質但僅無熱絕緣成分之相同組合件及由石墨薄片建構之競爭性商品之效能的比較。在某些使用者中，本發明組合物係與石墨薄片一起使用。
舉例而言，圖5顯示，本發明組合物使表面溫度降低至比兩個對照組之十六個獨立計算中之每一者低的數字。且圖6顯示類似結果。 不過更具體言之，圖6顯示了利用本發明組合物之改進結果，在與作為上面分散有本發明組合物之基板之石墨結合時，該等結果得到進一步改進。

Claims (12)

  1. 一種電子製品，其包含：包含至少一個基板之外殼，該基板具有內表面及外表面；佈置於載體基板上的熱絕緣組合物之層，該熱絕緣組合物包含：(a)按體積計20%至90%之相變材料；及(b)按體積計10%至80%之熱絕緣成分，其中該等熱絕緣成分係分散於該相變材料內，且其中該相變材料包含石蠟，該層係安置於該外殼之該至少一個基板的內表面之至少一部分上；及至少一個包含組合件之半導體封裝，該組合件包含以下至少一者：I.半導體晶片；熱散播器；及其間之熱界面材料，或II.熱散播器；散熱片；及其間之熱界面材料。
  2. 如請求項1之製品，其中該載體基板為導熱片。
  3. 如請求項1之製品，其中該外殼包含至少兩個基板。
  4. 如請求項1之製品，其中該外殼包含複數個基板。
  5. 如請求項1之製品，其中該等基板經定尺寸且經安置以彼此接合。
  6. 如請求項1之製品，其中該熱絕緣組合物具有低於約40℃之熔點。
  7. 如請求項1之製品，其中該熱絕緣組合物之該等熱絕緣成分包含內部安置有氣體之中空球狀容器。
  8. 如請求項1之製品，其中該熱絕緣組合物之該等熱絕緣成分包含具有內部安置有氣體之孔隙或間隙的固體材料。
  9. 如請求項1之製品，其中該熱絕緣組合物進一步包含樹脂。
  10. 如請求項1之製品，其中該熱絕緣組合物之該等熱絕緣成分包含氣體或空氣。
  11. 如請求項1之製品，其中該物品為筆記型個人電腦、平板型個人電腦或手持式裝置。
  12. 一種熱絕緣組合物，其包含：(a)按體積計20%至90%之相變材料；及(b)按體積計10%至80%之熱絕緣成分，其中該等熱絕緣成分係分散於該相變材料內，其中該相變材料包含石蠟，其安置於至少一個基板上之該至少一個基板之內表面之一部分，其互補外表面在使用時與終端使用者接觸，其中該基材係金屬或石墨。
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