可剥离热凝胶制造技术

本公开提供了一种双组分可剥离热凝胶，所述双组分可剥离热凝胶可用于将热量从发热电子器件诸如计算机芯片传送至散热结构诸如散热器和散热片。所述双组分可剥离热凝胶在施加的时间点之前混合，并且有利于催化交联。所述热凝胶包含第一组分和第二组分，所述第一组分包含初级硅油、抑制剂、催化剂和至少一种导热填料，所述第二组分包含初级硅油、交联硅油和至少一种导热填料，其中所述热凝胶中Si‑H基团的总含量与乙烯基基团的总含量的比率在0.03至10之间。所述热凝胶可从其上施加有所述热凝胶的基材剥离。

Stripped hot gel

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可剥离热凝胶
本公开整体涉及热凝胶，并且更具体地涉及双组分热凝胶。相关技术描述热界面材料(TIM)和热凝胶被广泛用于耗散来自电子部件(诸如中央处理单元、视频图形阵列、服务器、游戏控制台、智能电话，LED板等)的热量。热界面材料通常用于将过量的热量从电子部件传送至散热器，诸如散热片。在电子工业中，期望最小化最终器件的尺寸。这意味着还需要减小印刷电路板(PCB)的尺寸，从而导致在更小、更紧凑的PCB区域上需要更多数量的半导体芯片。在这些应用的一些中，单散热片可用于覆盖多芯片，以达到散热目的并降低组装成本。然而，在芯片上的可用空间有限的情况下，在芯片上组装散热片存在挑战。由于不同芯片各自组件的差异，它们在同一块PCB上可能具有不同高度。这意味着在不同芯片的上表面与散热片之间将存在不同的间隙，即，不能为所有芯片实现共同的最低板线厚度(BLT)。一般来讲，将热凝胶施加到在其表面上包括一个或多个芯片的印刷电路板(PCB)上。许多热凝胶是单组分体系，其中在运输、储存和使用之前将组分混合在一起。热凝胶填充芯片之间的间隙，从而提供可在其上施加散热片的水平表面。然而，由于芯片的密集布局，如果需要对热凝胶进行返工或重新施加，则移除芯片间隔间隙之间的热凝胶残留物将是一个挑战。另外，为了实现高散热连接，热凝胶需要具有高热导率。此外，为了固化热凝胶，需要施加热量，这可能会改变芯片和/或PCB的功能。因此，需要改进的热凝胶，这种热凝胶能提供易于处理、室温固化、高热导率和低粘附性，以实现可剥离性而没有残留物。r>
技术实现思路
本公开提供了一种双组分可剥离热凝胶，所述双组分可剥离热凝胶可用于将热量从发热电子器件诸如计算机芯片传送至散热结构诸如散热器和散热片。所述双组分可剥离热凝胶在施加的时间点之前混合，并且有利于催化交联。所述热凝胶包含第一组分和第二组分，第一组分包含初级硅油、抑制剂、催化剂和至少一种导热填料，第二组分包含初级硅油、交联硅油和至少一种导热填料，其中热凝胶可从其上施加有热凝胶的基材剥离。为了增加热凝胶的可剥离性，将热凝胶中Si-H基团的总含量与乙烯基基团的总含量的比率控制在0.03至10的范围内。在一个示例性实施方案中，提供了热凝胶。该热凝胶包含：第一组分，该第一组分包含：初级硅油；抑制剂；催化剂；以及至少一种导热填料；第二组分，该第二组分包含：初级硅油；交联硅油；以及至少一种导热填料；其中所述第一组分的所述初级硅油是乙烯基硅油，所述第二组分的所述初级硅油是乙烯基硅油，并且所述第二组分的交联第二硅油是含氢硅油；并且其中热凝胶可从其上施加有热凝胶的基材剥离。在一个更具体的实施方案中，热凝胶在室温下就地固化。在一个更具体的实施方案中，第一组分的所述至少一种导热填料具有在5微米和80微米之间的平均粒度。在另一个更具体的实施方案中，第一组分的所述至少一种导热填料包含在20重量％和25重量％之间的第一导热填料，所述第一导热填料的平均粒度为70微米；以及在20重量％和25重量％之间的第二导热填料，所述第二导热填料的平均粒度为5微米。在另一个更具体的实施方案中，Si-H基团的总含量与乙烯基基团的总含量的比率在0.03至10之间。在另一个更具体的实施方案中，热凝胶中的催化剂的浓度大于100ppm。在又一个更具体的实施方案中，第一组分与第二组分之间的重量比在0.5∶1和2∶1之间。在又一个更具体的实施方案中，第一组分和第二组分的初级硅油各自具有大于1000cSt的运动粘度。在又一个更具体的实施方案中，热凝胶在室温和100℃之间的温度下固化。在上述任一实施方案的更具体的实施方案中，第一组分的粘度为至少100Pa.s，并且第二组分的粘度为至少100Pa.s。在另一个更具体的实施方案中，热凝胶的热导率为至少2W/m.K。在上述任一实施方案的更具体的实施方案中，催化剂是在第一组分中具有至少2000ppm重量负载的Pt基催化剂。在另一个示例性实施方案中，提供了制备热凝胶的方法。该方法包括：制备第一组分，其中制备步骤包括：将硅油、抑制剂和催化剂添加到反应容器中以形成混合物，并以第一速率搅拌该混合物；将第一导热填料添加到反应容器中，并以第二速率搅拌混合物；将第二导热填料添加到反应容器中，并以第三速率搅拌混合物；对反应容器施加真空，并以第四速率搅拌混合物；从反应容器移除真空，并将混合物转移至排放器；将混合物压缩到注射器中；制备第二组分，其中制备步骤包括：将第一硅油和第二硅油添加到第二反应容器中以形成第二混合物，并以第六速率搅拌该第二混合物；将第一导热填料添加到第二反应容器中，并以第七速率搅拌混合物；将第二导热填料添加到第二反应容器中，并以第八速率搅拌混合物；对第二反应容器施加真空，并以第九速率搅拌混合物；从第二反应容器移除真空，并将混合物转移至第二排放器；并且将混合物压缩到注射器中。在一个更具体的实施方案中，该方法还包括对排放器施加真空以移除混合物中的空气。在另一个示例性实施方案中，提供了一种电子器件。该电子器件包括：(I)至少两个热源；(II)由热凝胶固化并施加到所述至少两个热源上的导热复合材料，该导热复合材料包含：第一组分，该第一组分包含：硅油；抑制剂；催化剂；以及至少一种导热填料；第二组分，该第二组分包含：第一硅油；第二硅油；至少一种导热填料；其中第一组分的硅油是乙烯基硅油，第二组分的第一硅油是乙烯基硅油，并且第二组分的第二硅油是含氢硅油；以及(III)施加到导热复合材料上的散热片或散热器。在上述任一实施方案的更具体的实施方案中，热凝胶中Si-H基团的总含量与乙烯基基团的总含量的比率在0.03至10之间。在上述任一实施方案的更具体的实施方案中，导热复合材料在室温下由凝胶固化。在上述任一实施方案的更具体的实施方案中，导热复合材料在室温至100℃下由凝胶固化。在一个更具体的实施方案中，所述至少两个热源包括裸芯片、或散热器覆盖的芯片、或PCB上的裸芯片、或PCB上的散热器覆盖的芯片、或PCB上的电容器、或PCB上的电阻器、或PCB上的印刷电路、或它们的组合。在一个示例性实施方案中，导热复合材料使热源上无残留物。附图说明通过参考结合附图对本专利技术的实施方案的以下描述，本公开的上述和其他特征和优点以及实现它们的方式将变得更加明显并且将更好地理解本专利技术本身，其中：图1是涉及制备热凝胶的第一组分的方法的流程图；图2是涉及制备热凝胶的第二组分的方法的流程图；图3是涉及根据图1和图2的流程图的制备热凝胶的方法的流程图；图4A至图4C涉及比较例1，并且示出了施加至基材的样品及其从基材的移除；图4D至图4F涉及比较例2，并且示出了施加至基材的样品及其从基材的移除；图5A涉及实施例1，并且示出了施加至基材的样品及其从基材的移除；图5B涉及实施例1，并且示出了施加在第一基材与第二基材之间的样品及其从第一基材和第二基材的移除；并且图6示出了用于电子器件应用的施加和移除样品的方法。在几个视图中，对应的标引字符表示对应的部分。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热凝胶，包含：/n第一组分，所述第一组分包含：/n初级硅油；/n抑制剂；/n催化剂；以及/n至少一种导热填料；/n第二组分，所述第二组分包含：/n初级硅油；/n交联硅油；以及/n至少一种导热填料；/n其中所述第一组分的所述初级硅油是乙烯基硅油，所述第二组分的所述初级硅油是乙烯基硅油，并且所述第二组分的交联第二硅油是含氢硅油；并且/n其中所述热凝胶可从其上施加有所述热凝胶的基材剥离。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171023 US 62/575,915;20181015 US 16/160,4781.一种热凝胶，包含：
第一组分，所述第一组分包含：
初级硅油；
抑制剂；
催化剂；以及
至少一种导热填料；
第二组分，所述第二组分包含：
初级硅油；
交联硅油；以及
至少一种导热填料；
其中所述第一组分的所述初级硅油是乙烯基硅油，所述第二组分的所述初级硅油是乙烯基硅油，并且所述第二组分的交联第二硅油是含氢硅油；并且
其中所述热凝胶可从其上施加有所述热凝胶的基材剥离。


2.根据权利要求1所述的热凝胶，其中所述热凝胶在室温下就地固化。


3.根据权利要求1所述的热凝胶，其中所述第一组分和所述第二组分的所述至少一种导热填料各自具有在5微米和80微米之间的平均粒度。


4.根据权利要求1所述的热凝胶，其中所述第一组分的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈玲，张锴，张立强，刘亚群，段惠峰，亢海刚，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US