导热电绝缘体的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开总体上设及一种导热电绝缘体。
【背景技术】
[0002] 运部分提供的是与本公开相关的【背景技术】信息，其并不一定是现有技术。
[0003] 诸如半导体、晶体管等运样的电子部件具有电子部件W最佳方式运行的预先设计 的溫度。理想地，预先设计的溫度接近周围空气的溫度。但是电子部件的操作产生热量，如 果不被去除的话，运些热量将导致电子部件在大大高于其正常或期望操作溫度的溫度来工 作。运种过高溫度可能给电子部件的工作特性、使用期限和/或可靠性W及相关联设备的操 作带来不利影响。
[0004] 为了避免或者至少减少来自热量生成的不利操作特性，应当例如通过将来自操作 电子部件的热量传导至散热器来去除热量。然后可W通过常规对流和/或散热技术来对散 热器进行冷却。在传导期间，热量可W通过电子部件和散热器之间的直接面接触和/或电子 部件与散热器表面通过中间介质或热界面材料的接触来从操作电子部件传递到散热器。在 某些设备中，可W将导热电绝缘体放置在电子部件和散热器之间。 【实用新型内容】
[0005] 运部分提供的是本公开的概括总结，而不是其全部范围或全部特征的全面公开。
[0006] 根据本实用新型的各方面，公开了导热电绝缘体的示例性实施方式。在一个示例 性实施方式中，导热电绝缘体一般包括沿着电绝缘或介电膜的其中一侧或两侧的导热粘合 剂。所述导热粘合剂可W包括环氧树脂、丙締酸树脂和溶剂。
[0007] 所述电绝缘膜可W具有10微米到50微米范围内的厚度。所述导热粘合剂可W具有 25微米到130微米范围内的厚度。
[000引所述环氧树脂可W包括线型甲酪酪醒环氧树脂kresol novolac epoxy resin)、 双酪A型环氧树脂(bis地enol A邱0巧resin)、线型苯酪酪醒环氧树脂(phenol novolac resin)和酪醒环氧树脂(phenolic邱oxy)。该丙締酸树脂可W包括极性溶剂固体和液体丙 締酸树脂、祗締增粘剂（terpene tackifier)、脂肪族或脂环族石油树脂（aliphatic or ali巧clic peroleum resin)、松香和氨化松香树脂。该溶剂可W包括苯类、醋类、酸类、酬 类或氯化溶剂中的一种或多种。环氧树脂与丙締酸树脂的比率可W在1:10到100:1的比率 之内。
[0009] 所述导热粘合剂按重量百分比可W包括：10%至50%的线型甲酪酪醒环氧树脂， 10 %至50 %的双酪A型环氧树脂、10 %至50 %的线型苯酪酪醒环氧树脂和酪醒环氧树脂， 20%至50%的液体丙締酸树脂，5%至大约10%的祗締增粘剂，5%至大约10%的脂肪族或 脂环族石油树脂，5%至10%的松香和氨化松香树脂，W及10%至20%的溶剂。
[0010] 所述导热粘合剂可W是包括所述环氧树脂、所述丙締酸树脂和所述溶剂在内的可 热固化的导热环氧复合材料。所述电绝缘膜可W包括聚酷亚胺膜。
[0011] 所述电绝缘膜可W包括第一侧和第二侧。所述导热粘合剂的第一层可W沿着所述 电绝缘膜的所述第一侧。所述导热粘合剂的第二层可W沿着所述电绝缘膜的所述第二侧。
[0012] 所述导热电绝缘体可W具有从IW/m/K到2.抓/m/K的范围内的导热性。所述电绝缘 膜可W具有3密耳(mil)到20密耳范围内的厚度。所述导热粘合剂的所述第一层和第二层中 的每一层可W具有1密耳到20密耳范围内的厚度。
[0013] 所述导热粘合剂可W在被固化之前配置在部件组件中，无需在压力下对所述导热 粘合剂进行层压。所述导热粘合剂可W被构造成无需压力即可固化。
[0014] 所述导热粘合剂可W被构造成无需压力在150摄氏度5分钟固化。所述导热电绝缘 体可W被构造成具有大于3Nm的扭矩阻力。所述导热电绝缘体可W被构造成具有小于每瓦 特0.4摄氏度英寸平方的热阻。所述导热电绝缘体可W被构造成具有9密耳或更少的总厚 度。所述导热电绝缘体可W被构造成可W在室溫下存储和/或具有6个月或更长的保存期 限。
[0015] 其它领域的应用性将从本文提供的说明中变得明显。该总结中的说明和具体示例 仅仅是用于例示目的，并且不用来限制本公开的范围。
【附图说明】
[0016] 本文中描述的所选实施方式的附图仅仅是用于例示目的并且不是全部可能的实 现，并且不用来限制本公开的范围。
[0017] 图1是根据导热粘合剂沿着电绝缘或介电膜的示例性实施方式的导热电绝缘体的 截面图。
【具体实施方式】
[0018] 下面的说明在性质上仅仅是示例性的，并且绝不是用来限制本公开、应用或用途。
[0019] 如本实用新型的发明人所意识到的，很多导热电绝缘体在任一侧都不具有粘合 剂。运使得难W将绝缘体粘贴在表面上而不滑动，使得经常通过使用螺丝将绝缘体粘贴。为 解决运个问题，通常将胶带层压在导热电绝缘体的两侧上，W将绝缘体粘贴。然而，胶带通 常具有比潜在的导热电绝缘体低得多的非常低的导热性。因此，胶带的存在可W大大增加 绝缘体的热阻。而且，当受到诸如热量、湿度、振动和/或冲击运样的条件时，胶带还可W失 去粘性并且变得不粘。
[0020] 为了防止粘性丢失，可W将未固化的娃橡胶层压在导热电绝缘体的两侧，W连同 其它热性能、物理性能和电气性能一起提供粘性。在和部件组装在一起然后在高溫下进行 固化之后，由未固化的娃橡胶制成的导热粘合剂可W被用来将电绝缘体永久性地附接在散 热器和集成电路(IC)或其它电子封装之间。但是运种粘合剂制品可W表现出较差的机械性 能，诸如和INm-样低的扭矩阻力。运些粘合剂制品还可能无法抵抗频繁振动或坠落试验， 可能具有少于六个月的相对短的保存期限，并且要求严格的存储条件，用户可能发现其繁 重。
[0021] 本实用新型的发明人已经意识到使得粘合剂更容易在组装电子部件的过程中使 用能够用来使组装过程简化。因此，发明人已经在本文中公开了导热电绝缘体和粘合剂热 界面材料的各种示例性实施方式。在示例性实施方式中，导热电绝缘体包括电绝缘或介电 膜。通过示例的方式，电绝缘膜可W具有从大约10微米到大约50微米或者从大约0.4密耳到 大约2密耳(例如，10微米、微米、20微米、30微米、40微米、50微米等)的范围内的厚度。沿着 电绝缘膜的一侧或两侧涂布或者涂覆导热环氧复合材料。通过示例的方式，导热环氧复合 材料可W具有沿着电绝缘膜的其中一侧或两侧的从大约25微米到大约130微米或者从大约 1密耳到大约5.1密耳(例如，25微米、130微米、50微米、75微米、100微米等)的范围内的涂层 厚度。导热环氧复合材料可W是热固化粘合剂。
[0022] 在示例性实施方式中，导热环氧复合材料包括改性环氧树脂、改性丙締酸树脂和 溶剂。丙締酸树脂与环氧树脂发生反应来提供较强的粘性，运可W有利于抑制部件从粘合 剂的分离。溶剂可W有利于增强环氧树脂和丙締酸树脂之间的兼容性。
[0023] 在示例性实施方式中，改性环氧树脂包括线型甲酪酪醒环氧树脂、双酪A型环氧树 月旨、线型苯酪酪醒环氧树脂和酪醒环氧树脂。改性丙締酸树脂包括极性溶剂固体和液体丙 締酸树脂、祗締增粘剂、脂肪族或脂环族石油树脂、松香和氨化松香树脂。溶剂可W是苯类、 醋类、酸类、酬类、氯化溶剂等。改性环氧树脂与改性丙締酸树脂的比率范围是从0.1到10 (或者大约1:10到100:1)。不同比率将影响粘性和剪切强度。
[0024] 在示例性实施方式中，导热环氧复合材按重量百分比包括:大约10%至大约50% 的线型甲酪酪醒环氧树脂，大约10 %至大约50 %的双酪A型环氧树脂，大约10 %至大约50 % 的线型苯酪酪醒环氧树脂和酪醒环氧树脂，大约20%至大约50%的液体丙締酸树脂，大约 5%至大约10%的祗締增粘剂，大约5%至大约10%的脂肪族或脂环族石油树脂，大约5%至 大约10 %的松香和氨化松香树脂，W及大约10 %至大约20 %的溶剂(例如，苯类、醋类、酸 类、酬类、氯化溶剂等）。
[0025] 在电绝缘膜的两侧都涂覆有导热环氧复合材料的示例性实施方式中，沿膜的一侧 的涂层可W具有与沿膜的相反侧的涂层相同或不同的厚度。在各种示例性实施方式中，可 W使用导热电绝缘体，例如来将集成电路（IC)或其它电子设备或封装(广义地，热源）附接 到散热器(广义地，热量去除/耗散结构）。运种附接可W永久地持续，和/或可W承受频率振 动、高溫和高湿条件。在某些示例性实施方式中，电绝缘膜可W是聚酷亚胺(PI)膜。在某些 其它示例性实施方式中，电绝缘膜可W是聚糞二甲酸乙二醇醋(PEN)膜、聚醋(例如，聚对苯 二甲酸乙二醇醋(PET)等)膜、聚丙締(例如，双向拉伸聚丙締(BOPP)等)膜、聚氯乙締(PVC) 膜等。
[0026] 在各种示例性实施方式中，将未固化的导热环氧复合材料涂覆到电绝缘或介电 膜。未固化导热环氧复合材料的未固化表面可W具有较强的粘性，诸如用于将导热电绝缘 体牢固地粘接到IC(或其它热源)和散热器表面(或其它热量去除/耗散结构)双方。例