附着非粘合热界面材料的方法技术

将散热片固定到诸如集成电路封装等电子设备包括，仅在热界面材料上的表面上加上粘合层。该热界面材料使用粘合层加到散热片和／或集成电路封装上。散热片与集成电路封装热接触用于在工作过程中提取热量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例解决电子设备中的传热，尤其涉及在散热片与集成电路封装之间。背景电子设备在工作过程中产生热量。热管理指的是将电子设备中对温度敏感的元件保持在规定的工作温度内的能力。高性能的电子设备的开发当前需要更创新的热管理。速度和能力上的每一次提高一般带来增加的热量产生的成本，使得需要进行额外的创新来提供适当的热管理。使用了若干方法用于冷却包括高性能集成电路的电子设备。如附图说明图1中所示，冷却这些类型的集成电路的一种方法是将散热片10附着到作为集成电路封装14的一部分的散热层(heat spreader)12。集成电路封装14一般焊接或插入到计算机上的主板。散热片10在包含集成电路封装14的计算机系统的工作过程中为集成电路封装14提供冷却。热界面材料16通常用于提升集成的散热层12与散热片10之间的有效热路径。热界面材料16通常是糊状或带状形式的。不断地开发出具有更高热导率的新的热界面材料来满足对更有效的热量排除的需求。这些改进对保持下一代处理器工作在可接受的温度是必需的。某些新的热界面材料是提供更高热性能的相变材料。这些新材料被证实在热方面优于其它类型的热界面材料。某些新热界面材料固有地具有粘性，并在无需特别的处理或准备的情况下良好地粘合到散热片10和/或散热层12上的表面。粘性热界面材料简化了包括集成电路封装14的电子设备的制造，因为粘性热界面材料16可容易地附着到散热片10。因此，散热片供应商可容易地将粘性热界面材料附着到散热片上作为散热片制造过程中的最后的步骤之一。带有预先附着的热界面材料的散热片允许散热片供应商和电子设备制造商将该组合作为一个零件来处理。许多高度需求的热界面材料不粘合到表面。如图2中所示，非粘性热界面材料的供应商通常将粘合层18喷射或覆盖到热界面材料16的整个表面上。粘合层18将热界面材料16的整个表面之一连接到散热片10。粘合层18具有比热界面材料16低得多的热导率，使得粘合层18不利地影响了热界面材料16的热性能。在过去，粘合层18的不良热性能是可接受，因为由添加粘合层18引入的热损失的数量与热界面材料16的总热阻相比相对较小。由于开发了高性能的热界面材料，由加上粘合层18引入的附加阻抗成为集成电路封装14与散热片10之间的总热阻的主要部分。因此，期望能够在无需牺牲集成电路封装与散热片之间的热导率的情况下将非粘性热界面材料粘合到散热片和/或集成电路封装。对将非粘性热界面装配到散热片和/或集成电路封装的任何改进也不会显著地增加制造电子设备的成本。附图简述图1是示出了现有技术散热片组件的示意性侧视图。图2是示出了另一现有技术散热片组件的类似于图1的示意性侧视图。图3是示出包含本专利技术的电子组件的一个实施例的示意性侧视图。图4是示出图3中所示的电子组件中的热界面材料的俯视图。图5上示出了另一种形式的热界面材料的类似于图4的俯视图。图6是示出了包含本专利技术的电子组件的另一示例实施例的类似于图3的示意性侧视图。图7是包括根据本专利技术的示例实施例的至少一个电子组件的电子系统的框图。详细描述在本专利技术的以下详细描述中，对示出可在其中实践本专利技术的具体实施例的附图进行了参考。在附图中，相同的标号描述了全部若干视图中基本上类似的组件。将足够详细地描述这些组件，使得本领域的技术人员能够实践本专利技术。可利用其它实施例，且可进行结构、逻辑和电的改变，而不背离本专利技术的范围。图3示出了包含本专利技术的电子组件40的示例实施例。电子组件40包括由热界面材料46热连接至散热片44的集成电路封装42。散热片44将热量从集成电路封装42中热传导出来，以便当集成电路封装42在工作过程产生热量时冷却集成电路封装42。在所示的示例实施例中，集成电路封装42包括基片47和安装至基片47的管芯48。集成电路封装42还包括将热量从管芯48传导至散热片44的散热层49。现在也参考图4，仅对热界面材料46上的表面51的外围加上粘合层50。粘合层50在表面51上与相对的边55A、55B对准。粘合层50的厚度以及粘合层50在表面51上延伸的程度取决于粘合剂、热界面材料46、散热片44和散热层49的类型。将粘合层50定位在热界面材料46的外围上允许非粘合热界面材料连接至散热片44或散热层49，同时维持热界面材料46的高热性能。如图3中的箭头A所示，当热量在散热层49与散热片44之间流动时，几乎所有的热量都是通过从热连接的中央向外延伸的有效热区域传递的。从而，粘合层50可仅加在热界面材料46的外围上，而不需显著改变热传递路径。由于对热传递路径很少甚至没有改变，添加粘合层50对热界面材料46的热性能几乎没有影响。热界面材料46也可预先装配到散热片44来形成具有带有散热片44的单片构造的散热片组件。组合热界面材料46与散热片44的散热片组件简化对了包括散热片组件的电子组件的装运与制造。图5示出了可用于电子组件40的替换热界面材料60。粘合层61在热界面材料60的表面62上与热界面材料60的每一边65A、65B、65C、65D对准。应该注意，粘合层61可仅与热界面材料的一条边65A、65B、65C、65D对准。粘合层可与热界面材料上的各条边之一或任何组合对准。此外，粘合层不必与热界面材料的一边对准，只要粘合剂覆盖足够的表面以在预见的环境条件下在热界面材料的表面上支撑住散热片。应该注意，尽管示出的粘合层处于热界面材料的一个表面上，但粘合层可被加在热界面材料的两个表面上。取决于粘合剂被安置在热界面材料的一个表面上还是两个表面，热界面材料可在将散热片装配到集成电路封装之前或同时被固定至集成电路封装和/或散热片中。热界面材料可具有任何形状，而不限于图4和5中所示的矩形。在某些实施例中，热界面材料的厚度取决于热界面材料的类型。热界面材料46可在管芯48的初始工作过程中随散热片44和散热层49的温度升高到某一水平之上而将相从固态改变成液态。当管芯48不再工作时，热界面材料46变回固态，以进一步将散热片44粘合至集成电路封装42。该粘合减少了电子组件40的使用寿命中散热片44与集成电路封装42之间的热阻抗。另一示例实施例是针对将散热片固定至诸如集成电路封装42等电子设备的方法。该方法包括仅对热界面材料46的表面51的外围加上粘合层50。热界面材料46使用粘合层50加到散热片44。该方法还包括固定散热片44以与集成电路封装42热接触，以在集成电路封装42的工作过程中提取热量。该方法对高顺应性、高性能的非粘合材料，诸如基于金属的相变材料尤其适用，因为热界面材料46填补了可能由外围粘合层50引入的任何缝隙。在图6中所示的替换实施例中，该方法包括将热界面材料加到散热层49而不是散热片44。另一示例实施例针对形成用于从诸如集成电路封装42等电子设备传导热能的散热片组件的成套零件。该套件包括适用于热耦合至电子设备的一个或多个散热片44，以及适用于安装到散热片44来改进散热片44与电子设备之间的热导率的至少一个热界面材料46。热界面材料46包括仅位于热界面材料46的表面51的外围上的粘合层50。可对散热片44和热界面材料46使用替换材料。材料的选择将取决于相关的热传递考虑以及与制造该电子设备相关联的成本。使用如此处所述的成套零件装配电子组件允许从单套零件装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将散热片固定到电子设备的方法，包括：仅对热界面材料上的表面的外围加上粘合层；使用所述粘合层将所述热界面材料的表面加到散热片；以及固定所述散热片以与所述电子设备热接触，用于在所述电子设备的工作过程中提取热量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S李，S尤，J常，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]