柔順的多層導熱界面組件和包含該組件的存儲器模塊的制作方法

專利名稱：柔順的多層導熱界面組件和包含該組件的存儲器模塊的制作方法
技術領域：
本公開大體涉及用于形成從發熱部件到散熱部件或散熱器的導熱熱路徑的柔順 的多層熱界面材料和組件，并涉及包含該多層熱界面材料和組件的存儲器模塊。
背景技術：
該部分提供與本公開相關的背景信息，這些背景信息不必為現有技術。諸如半導體、晶體管等之類的電子元件通常具有預設溫度，電子元件在該預設溫 度下最佳地操作。理想地，預設溫度接近環境空氣的溫度。但是，電子元件的操作產生熱， 該熱如果不去除則將使電子元件在比其正常或期望操作溫度高得多的溫度下操作。該過高 溫度可能不利地影響電子元件的操作特性、壽命和/或可靠性以及相關裝置的操作。為了避免或至少降低因發熱的不利操作特性，應例如通過將熱從操作的電子元件 傳導到散熱器而去除熱。然后可通過傳統的對流和/或輻射技術來冷卻散熱器。在傳導 期間，熱可通過電子元件與散熱器之間的直接面接觸和/或通過使電子元件和散熱器表面 借助中間介質或熱界面材料接觸而從操作的電子元件傳到散熱器。熱界面材料可用于填充 熱傳遞表面之間的間隙，從而與用空氣(其為較差的熱導體)填充間隙相比，提高熱傳遞效 率。在一些設備中，還可在電子元件與散熱器之間放置電絕緣體，在許多情況下電絕緣體自 身是熱界面材料。

發明內容
該部分提供本公開的總體概述，但不全面公開其整個范圍或其所有特征。根據本公開的各個方面，示例性實施方式公開一種導熱界面組件。在示例性實施 方式中，柔性導熱片材被封裝在熱界面材料的第一層和第二層內、插設在該第一層和第二 層中或夾設在該第一層和第二層之間。所述柔性導熱片材可包括柔性穿孔的石墨片材。所 述熱界面材料可包括導熱聚合物。石墨片材中的穿孔可能夠形成聚合物對聚合物的結合， 該聚合物對聚合物的結合可有助于將所述第一層和第二層機械地結合到所述石墨片材，并 且/或者可幫助在所述第一層和第二層之間提供熱傳導。在示例性實施方式中，一種導熱界面組件大體包括穿孔的導熱片材。該穿孔的導 熱片材具有第一側和第二側以及穿過所述穿孔的導熱片材從所述第一側延伸到所述第二 側的一個或更多個穿孔。所述穿孔的導熱片材夾設在熱界面材料的第一層和第二層之間。在另一個示例性實施方式中，一種導熱界面組件大體包括封裝在軟的熱界面材料 內的柔性石墨片材，使得所述柔性石墨片材夾設在所述軟的熱界面材料的第一層和第二層之間。另外的方面提供涉及導熱界面組件的方法，諸如使用和/或制造導熱界面組件的 方法。在示例性實施方式中，一種方法大體包括在穿孔的石墨片材上施加熱界面材料。通 過該示例性方法，將所述穿孔的石墨片材封裝在熱界面材料的第一層和第二層內并夾設在 該第一層和第二層之間。另外，通過所述石墨片材中的所述一個或更多個穿孔內的熱界面 材料形成結合，其中該結合提供從所述第一層通過所述一個或更多個穿孔內的所述熱界面 材料到所述第二層的導熱熱路徑。另一個示例性實施方式提供一種涉及從電路板的一個或更多個發熱部件熱消散 的方法。在該實施例中，一種方法大體包括定位導熱界面組件(該導熱界面組件包括柔性 石墨片材，該柔性石墨片材封裝在熱界面材料的第一層和第二層內并夾設在該第一層和第 二層之間)，使得限定從所述一個或更多個發熱部件通過所述第一層、柔性石墨片材和所述 第二層的導熱熱路徑。另外的實施方式包括一種導熱界面組件，該導熱界面組件適用于消散或傳遞來自 電路板的一個或更多個發熱部件的熱。在一個示例性實施方式中，一種導熱界面組件大體 包括柔性石墨片材，該柔性石墨片材具有在其間限定厚度的第一側和第二側。至少一層軟 的柔順熱界面材料沿所述柔性石墨片材的至少所述第一側布置。所述軟的柔順熱界面材料 的至少一層可包括填隙料，該填隙料的層厚比所述柔性石墨片材的厚度大。根據本公開的其它方面，示例性實施方式公開一種導熱界面組件，該導熱界面組 件適用于消散來自存儲器模塊的一個或更多個部件的熱。該導熱界面組件可大體包括柔性 散熱材料，該柔性散熱材料具有第一側和第二側以及通過所述散熱材料從所述第一側向所 述第二側延伸的一個或更多個穿孔。所述柔性散熱材料可夾設在軟的熱界面材料的第一層 和第二層之間。所述軟的熱界面材料的一部分可布置在所述一個或更多個穿孔內。所述導 熱界面組件可相對于存儲器模塊的所述一個或更多個部件定位，以提供從所述一個或更多 個部件到所述軟的熱界面材料的第一層的導熱熱路徑。其它方面涉及可包括導熱界面組件的存儲器模塊和其它電子裝置。在一個示例性 實施方式中，一種存儲器模塊大體包括印刷電路板基板，該印刷電路板基板具有第一側和 第二側以及位于該第一側和第二側中的至少一側的一個或更多個電子元件。至少一個導熱 界面組件包括位于所述軟的熱界面材料的第一層和第二層之間的柔性散熱材料。所述至少 一個導熱界面組件相對于所述印刷電路板基板的所述第一側和第二側中的至少一側布置， 使得從位于所述第一側和第二側中至少一側的一個或更多個電子元件到所述軟的熱界面 材料的第一層形成導熱熱路徑。在另一個示例性實施方式中，一種存儲器模塊包括印刷電路板基板，該印刷電路 板基板具有第一側和第二側以及位于該第一側和第二側中的至少一側的一個或更多個電 子元件。至少一個導熱界面組件包括柔性散熱材料，該柔性散熱材料具有第一側和第二 側；以及沿所述柔性散熱材料的至少所述第一側的至少一層軟的柔順熱界面材料。所述至 少一個導熱界面組件可相對于所述印刷電路板基板的所述第一側和第二側中的至少一側 布置，使得從位于所述第一側和第二側中至少一側的一個或更多個電子元件到所述軟的柔 順熱界面材料的至少一層形成導熱熱路徑。另外的方面提供涉及導熱界面組件的方法，例如使用和/或制造導熱界面組件的方法與消散來自存儲器模塊的熱的方法。在一個示例性實施方式中，一種方法大體包括定 位導熱界面組件，該導熱界面組件包括柔性散熱材料，該柔性散熱材料封裝在軟的熱界面 材料的第一層和第二層內并夾設在該第一層和第二層之間，從而通過所述軟的熱界面材料 的第一層、所述柔性散熱材料和所述軟的熱界面材料的第二層從所述存儲器模塊的一個或 更多個部件限定導熱熱路徑。從以下所提供的詳細說明將清楚本公開的其它方面和特征。另外，本公開的任一 或多個方面可獨立實施或與本公開的任一或多個其它方面結合實施。應理解，當說明本公 開的示例性實施方式時，詳細說明和具體實施例僅旨在示意目的而不是要限制本公開的范圍。


這里描述的附圖僅用于圖示所選實施方式的目的，而不是示意所有可行的實施， 因此不旨在限制本公開的范圍。圖1是根據示例性實施方式的導熱界面組件的剖視圖，在該導熱界面組件中，柔 性石墨片材被封裝在熱界面材料的第一層和第二層內或者夾設在該第一層和第二層之 間；圖2是根據示例性實施方式的導熱界面組件的另一個示例性實施方式的分解組 裝圖，在該導熱界面組件中，穿孔的石墨片材被封裝在導熱聚合物的第一層和第二層內或 者夾設在該第一層和第二層之間；圖3是具有一個或更多個電子元件的電路板和根據示例性實施方式的導熱界面 組件的剖視圖，在該導熱界面組件中，柔性石墨片材被封裝在包括填料的導熱聚合物的第 一層和第二層內或者夾設在該第一層和第二層之間；圖4是示出從電路板上的一個或更多個電子元件穿過根據示例性實施方式的導 熱界面組件的導熱路徑的剖視圖；圖5是具有一個或更多個電子元件的電路板和根據示例性實施方式的導熱界面 組件的剖視圖，在該導熱界面組件中，柔性石墨片材包括僅沿一側的導熱聚合物層；以及圖6是示出根據示例性實施方式的對于三個不同測試樣品以英寸計的偏差相對 于每平方英寸的磅的壓力的線狀圖，該三個不同測試樣品包熱界面填隙料、封裝在熱界面 填隙料內的柔性石墨片材以及封裝在熱填隙料內的穿孔石墨片材。在所有幾個附圖中，對應的附圖標記代表對應的部件。
具體實施例方式下面的說明實質上僅是例示性的，并且決不旨在限制本公開、應用或使用。熱界面材料被使用在發熱部件與散熱器之間，以在它們之間形成導熱路徑。然而， 根據發明人對此的認識，熱界面材料提供大體包含在發熱部件與散熱器之間的導熱路徑， 這導致使熱被局限于電子元件周圍的較窄導熱路徑。也就是說，由電子元件產生的熱的相 當一部分經由最小阻抗的路徑通過直接位于電子元件與散熱器之間的熱界面材料傳導。這 導致穿過熱界面材料和散熱器的散熱受限。因為發明人對此認識到熱界面材料提供受限的導熱路徑，因此，發明人在本文中公開導熱界面組件的各種示例性實施方式，該導熱界面組件包括柔性散熱材料(例如，可 被穿孔的柔性石墨片材等)和一層或多層軟的熱界面材料(例如，布置在柔性石墨片材的 至少一側或相對兩側上的熱界面材料等)。柔性散熱材料可大體是指并包括柔性等于或大 于厚20密耳的壓印鋁片材和/或柔性等于或大于厚15密耳的壓印銅的片材等的各種材 料。在柔性散熱材料中，熱側向散發(例如，沿圖2中所示的X和Y方向側向散發等)， 從而使熱可從柔性放熱材料傳遞(例如，通過沿Z方向向熱界面材料傳導和/或向空氣或 其它周圍環境的對流等)的表面積更大。由于熱的側向散發而得到的較大表面積可提高并 改善與柔性散熱材料和整個導熱界面組件相關的熱傳遞效率。基于具體的實施方式，諸如 在其中柔性散熱材料被夾設在熱界面材料層之間、結合到該熱界面材料層或封裝在該熱界 面材料層內的示例性實施方式中，熱可經由沿Z方向的傳導從柔性散熱材料傳遞到熱界面 材料的外層。或者，例如，在諸如其中散熱材料僅在一側上包括熱界面材料從而散熱材料的 另一側暴露于空氣或其它周圍環境的示例性實施方式中，熱可經由對流從柔性散熱材料傳 遞到空氣或其它周圍環境。在其中熱界面材料僅位于散熱材料的一側上或僅沿散熱材料的一側的實施方式 中，熱界面材料的厚度可大于柔性散熱材料的厚度。作為選擇，熱界面材料的厚度可以大約 等于或小于其它實施方式中的柔性散熱材料的厚度。在其中柔性散熱材料被夾設在熱界面 材料層之間、結合到該熱界面材料層或封裝在該熱界面材料層內的實施方式中，沿柔性散 熱材料的一側的熱界面材料層可以比沿柔性散熱材料的另一側或相對側的熱界面材料層 厚、薄或大約相等。例如，一些實施方式包括具有熱界面材料的內層和外層的柔性散熱材 料，其中，內層(其趨于接觸一個或更多個電子元件)比外層厚。本文公開的導熱界面組件包括一個或更多個軟的熱界面材料的外層，該熱界面材 料外側較柔順、柔軟和/或較薄，例如，用于較好地順應相配的表面。由于熱阻抗取決于或 至少部分取決于其間的有效表面積接觸度，因此這可幫助降低熱阻抗。由于散熱器和/或 發熱部件的表面通常不十分平坦和或光滑，使得空氣間隙或間隔(空氣為較差的熱導體) 趨于出現在非規則的相配表面之間(例如，不平坦或不連續的非均勻表面、非平坦平面、曲 面、非均勻表面、不具有對稱性、均勻的形狀或勻稱布置的表面等)，所以順應相配的表面的 能力很重要。因此，去除空氣間隔還可幫助降低導熱路徑的熱阻抗并提高路徑的導熱率，由 此增強熱沿路徑的傳導。在各種示例性實施方式中，如本文所公開的導熱界面組件可結合印刷電路板、功 率放大器、中央處理單元、圖形處理單元、存儲器模塊或其它發熱部件使用。例如，導熱界 面組件可被定位、夾設或安裝在散熱器與發熱部件之間(例如印刷電路板組件、功率放大 器、中央處理單元、圖形處理單元、存儲器模塊或其它發熱部件等)，使得導熱界面組件與發 熱部件的表面接觸或抵靠，由此限定從發熱部件到導熱界面組件然后到散熱器的導熱熱路 徑。如本文所公開的那樣，各種實施方式包括封裝在導熱聚合物層內、嵌設在該導熱 聚合物層內或者夾設在該導熱聚合物層之間的穿孔石墨片材。石墨片材中的穿孔能夠通過 其形成聚合物對聚合物的結合。該結合幫助保持將材料的機械地夾設或層疊在一起，以及 提供沿Z方向的熱傳遞。穿孔的石墨片材(仍舊為連續單元)還提供良好的X-Y熱傳遞或側向散熱，這又增加了熱可從其從穿孔的石墨片材傳遞的表面積。基于具體的實施方式，例 如，在其中穿孔的石墨片材被夾設在熱界面材料層之間、結合到該熱界面材料層或封裝在 該熱界面材料層內的示例性實施方式中，熱可經由沿Z方向的傳導從穿孔的石墨片材傳遞 到熱界面材料的外層。或者，例如，在諸如其中穿孔的石墨片材僅包括熱界面材料內層使得 穿孔的石墨片材的外表面暴露于空氣或其它周圍環境的示例性實施方式中，熱可經由對流 從穿孔的石墨片材傳遞到空氣或其它周圍環境。石墨片材中的穿孔還可改善或提高石墨片材的柔性。有利的是，與單獨的導熱聚 合物相比，可提供其中穿孔的石墨片材被夾設在導熱聚合物層之間的各種示例性實施方 式，以改善沿三個平面的熱傳遞(例如，X-Y平面、Y-Z平面和X-Z平面等)。另外，由于導 熱聚合物可填充與發熱部件距板的不同高度相關的間隙，因此，導熱聚合物還可允許導熱 界面組件和發熱部件之間的良好順應和接觸。另外，或者作為選擇，包括夾設在導熱聚合物 層之間的穿孔的石墨片材的導熱界面組件還可允許層的改善或良好的機械完整性。在各種實施方式中，導熱界面組件可通過在石墨片材中沖切或沖孔而形成。可向 穿孔的石墨片材的單一側施加聚合物，然后其上具有聚合物的石墨片材可行進穿過一對輥 子或輥。允許聚合物固化。在其中導熱界面組件包括熱界面材料的上層和下層的實施方式 中，可向穿孔的石墨片材的另一側施加聚合物。第二側上具有聚合物(第一側上具有固化 的聚合物)的石墨片材可再次行進穿過一對輥子或輥。然后也允許第二側上的聚合物固 化。作為另一個實施例，可向石墨片材的兩側施加聚合物，使得兩側上具有聚合物的石墨片 材行進穿過一對輥子或輥。在輥壓過程之后，然后允許兩側上的聚合物固化。在各種實施 方式中，可在聚合物上布置例如Mylar保護襯墊，以保護輥子或輥不受聚合物的影響。在聚 合物固化之后，釋放并去除Mylar保護襯墊。各種實施方式包括厚度大約為0. 005英寸(5密耳)、0· 01英寸(10密耳)、0· 02 英寸(20密耳)等的石墨片材，其中，石墨片材被封裝在厚度大約為0.02英寸(20密耳)、 0.04英寸(40密耳)等的導熱聚合物層內。在一個實施例中，導熱界面組件具有厚度大約 為0. 01英寸(10密耳)的石墨片材，該石墨片材被封裝在厚度均為大約0. 02英寸(20密 耳)的熱界面材料的第一層和第二層內、夾設在該第一層和第二層之間或者結合到該第一 層和第二層。各種實施方式包括厚度大約為5密耳、或厚度大約為10密耳、或厚度大于5 密耳但小于10密耳、或者厚度小于5密耳、或者厚度大于10密耳的熱界面材料的上層和/ 或下層。在包括熱界面材料的上層和下層的實施方式中，各層的厚度均可與另一層的厚度 相同或不同。在各種實施方式中，導熱界面組件可具有達至大約1/4英寸、1/2英寸的總厚 度、介于1/4英寸至1/2英寸之間的厚度等。其它實施方式可包括不同的石墨片材厚度、不 同的熱界面材料層厚度和/或具有小于1/4英寸小或大于1/2英寸的總厚度的導熱界面組 件。僅作為舉例，一些實施方式包括針對各種范圍的不同類型的存儲器裝置或模塊 (例如隨機存取存儲器(RAM)模塊或裝置、雙倍數據率(DDR)存儲器模塊或裝置(例如， DDRl、DDR2、DDR3、DDR4、DDR5等)、閃存雙列直插存儲器模塊(FMDIMM)的存儲器模塊或裝 置、同步動態隨機存取存儲器(SDRAM)的存儲器模塊或裝置等)使用的導熱界面組件。作 為背景舉例來說，DDR表示雙倍數據率，其可使用在SDRAM(同步動態隨機存取存儲器)中，SDRAM是一種計算機中使用的存儲集成電路。在各種實施方式中，DDR存儲器模塊可包括線 性布置在PCB基板兩側的多個芯片。導熱界面組件可沿組裝板的一側或兩側布置，以散熱 并且還將熱傳送到散熱器，由此幫助保持較低的最高操作溫度。導熱界面組件可包括柔性 散熱材料(例如，石墨、鋁、銅、它們的可穿孔的柔性片材、本文公開的其它材料等)。柔性散 熱材料可被封裝在軟的柔順熱界面材料(例如，導熱聚合物、填隙料、本文公開的其它材料 等)的第一層和第二層內、嵌設到該第一層和第二層內、結合到該第一層和第二層和/或夾 持在該第一層和第二層之間。或者，例如，導熱界面組件可包括柔性散熱材料，僅沿該柔性 散熱材料的一側或僅在該柔性散熱材料的一側上具有軟的、柔順的熱界面材料。在一些實 施方式中，柔性石墨片材沿該片材的一側或兩側具有較軟的柔順熱界面材料(例如，填隙 料、導熱聚合物、諸如下文中公開的其它合適的熱界面材料等)。在一些實施方式中，穿孔的 石墨片材被夾設在軟的柔順熱界面材料(例如，填隙料、導熱聚合物、諸如下文中公開的其 它合適的熱界面材料等)的兩層之間。該軟的柔順熱界面材料的兩層的厚度相等或不同。在示例性操作中，來自存儲器模塊的芯片的熱可被傳遞到位于存儲器模塊與柔性 石墨片材之間的軟的柔順熱界面材料的內層。熱可從熱界面材料的內層傳遞到柔性石墨， 該柔性石墨又側向散熱(例如在X-Y平面中(圖2)等)。側向散熱增加了熱可從石墨片材 傳遞的表面積，因此提高熱傳遞效率。熱可從石墨片材的增大表面積傳遞到熱界面材料的 外層，并通過該外層傳遞到周圍環境。為了易于應用包括夾設在兩層熱界面材料之間的石 墨的導熱組件或結構，熱結構的一側可以(但不是必須)自然地發粘或包括粘附層以附接 到存儲器模塊。在一些實施方式中，另一側可例如由箔層保護。有利的是，與包括鋼或鋁散 熱器和附接芯片的一些現有熱管理方案相比，一些實施方式因此可允許提供用于存儲器模 塊的熱管理和熱消散的較低成本方法。根據本公開的各種方面，導熱界面組件的各種示例性實施方式改善從一個或更多 個發熱電子元件的熱消散。來自發熱部件的熱通常必須離開所述部件傳遞或消散，以避免 損害發熱部件，例如功率放大器。在下列示例性實施方式中(例如圖1至4中所示的示例 性實施方式等)，各種導熱界面組件可包括其上布置有軟的柔順熱界面材料的第一層和第 二層的柔性石墨片材，其中，柔性石墨片材提供散熱特征(例如，在X-Y平面(圖2)中的側 向散熱等)，使得熱可從柔性石墨片材傳遞的表面積增大，由此提高熱傳遞效率。僅為了示 意的目的而不是為了限制而提供下列非限定實施例。例如，圖1至4中所示的實施方式包 括位于柔性石墨片材的相對兩側上的軟的柔順熱界面材料的第一層和第二層。但是其它的 實施方式(例如圖5中所示)可包括僅沿柔性石墨片材或其它散熱材料一側的軟的柔順熱 界面材料。除了改善熱性能之外，本文所公開的一些示例性實施方式還包括位于柔性導熱 界面組件的一側或多側的粘性層和/或保護金屬箔層。其它方面涉及包括導熱界面組件的 電子裝置/元件、使用導熱界面組件的方法和制造導熱界面組件的方法。現在參照圖1，示出體現本公開的一個或更多個方面的導熱界面組件100的示例 性實施方式。如圖1中所示，所示的導熱界面組件100大體包括較柔順的石墨片材110，該 石墨片材110具有第一側112和第二側114，在該第一側和第二側上布置較軟的熱界面材 料104(例如，填隙料、導熱聚合物、其中具有填料的導熱聚合物、諸如下文中公開的其它合 適熱界面材料等)。熱界面材料104可布置成在柔性石墨片材110的相應的第一側112和 第二側114上形成第二層122和第二層124。然而，可選實施方式可僅在柔性石墨片材110的一側112或114上(而不是兩側，例如圖5中的組件500等)包括熱界面材料104。當在 本文中使用時，術語“片材”在其含義中包括呈柔性網、條、紙、帶、箔、薄膜、墊等形式的石墨 (或其它材料)。術語“片材”在其含義中包括任意長度和寬度的基本平坦的材料或原料。在各種實施方式中，層122、124由相同的熱界面材料104形成。然而，可選實施方 式可包括沿柔性石墨片材110的第一側112與沿柔性石墨片材110的第二側114的熱界面 材料不同的熱界面材料。也就是說，在一些實施方式中，第二層122和第二層124可由不同 的熱界面材料(例如，不同的導熱聚合物、不同類型的熱界面材料等)形成，或者在其它實 施方式中，它們可由相同的熱界面材料形成。在任一情況下，各種材料可用于熱界面材料， 包括下文所公開的材料。例如，填隙料可以是沿柔性石墨片材110的第一側112和第二側 114的兩側布置的熱界面材料。作為另一個實施例，填隙料可以是僅沿柔性石墨片材110的 一側112或114布置的熱界面材料，并且熱相變材料可以是沿柔性石墨片材110的另一側 112或114布置的熱界面材料。另外，層122、124可具有大約相同的厚度，或者它們可具有不同的厚度。例如，一 些實施方式可包括比外層124厚的內層122，反之亦然。繼續參照圖1，第二層124具有外層126，熱可從該外層126傳遞，例如通過向散熱 器(或其它結構)傳導和/或向空氣(或其它周圍環境)對流而傳遞。軟的熱界面材料的 第一或內層122構造成在柔性石墨片材110與趨于和軟的熱界面材料104的第一層122接 觸的一個或更多個電子元件(圖1中未示出)之間提供導熱路徑。本文所公開的一些示例 性實施方式還可包括位于導熱界面組件上(例如在第一層122的底面和/或在第二層124 的最外表面126上)的粘性層和/或保護金屬箔層。可選實施方式包括僅粘性層和/或保 護金屬箔層中的一個，或者不包括粘性層和/或保護金屬箔層。在本文所公開的各種實施方式中，熱界面材料104的第一層122構造成在電子元 件與柔性石墨片材110之間提供導熱路徑。如本文所公開的那樣，熱界面材料104可使用 各種材料。柔性石墨片材110被封裝在形成第二層122和第二層124的較軟的柔順熱界面材 料104內，結合到該較軟的柔順熱界面材料104或者夾設在該較軟的柔順熱界面材料104 之間。在一些實施方式中，柔性石墨片材110沿圖1中所示的Z向或豎直方向可具有每米 開爾文大約5瓦特(W/mk)的傳導性。在操作時，從熱界面材料104的第一層122傳導到石 墨片材110的熱將在石墨片材內(例如，沿左右方向上和沿進出圖1中的頁面的方向等) 大體穿過片材110的截面116側向散發。熱還將沿Z向從石墨片材110傳導到熱界面材料 104的第二層124。該側向散熱將增加熱可從柔性石墨片材110傳遞的表面積，因此提高熱 傳遞效率。熱可由熱源(例如，與熱界面材料104的第一層122接觸的一個或更多個電子 元件)形成。在本文所公開的任何一個或更多個實施方式中，柔性石墨片材(例如，110、210、 310、410等)可包括由嵌插(intercalated)和剝落(exfoliated)石墨薄片形成的膨脹石 墨(exfoliated graphite)的壓縮顆粒，例如商業上從俄亥俄州的雷克伍德的Advanced Energy Technologies公司獲得的eGrafTM。在本文所公開的任何一個或更多個實施方 式中，柔性石墨片材(例如，110、210、310、410等)可由美國專利6，482，520、美國專利 6，503，626、美國專禾Ij 6，841，250、美國專利7，138，029、美國專利7，150，914、美國專利7，160，619、美國專利7，276，273、美國專利7，303，820、美國專利申請公報2007/0042188、 美國專利申請公報2007/0077434、美國專利7，292，441、美國專利7，306，847和/或美國專 利3，404，061中的一項或多項專利中所公開的一種或更多種材料(例如，石墨、柔性石墨片 材、膨脹石墨等)制成。在片材由嵌插和剝落石墨形成的實施方式中，石墨可被加工成厚度在大約0. 005 英寸至大約0. 020英寸的范圍內的片材。例如，一些實施方式包括厚度為0. 005英寸或 0. 020英寸或者厚度大于0. 005英寸但小于0. 020英寸的片材。其它實施方式可包括厚度 小于0. 005英寸或大于0. 020英寸的片材。另外，除了石墨外或者作為選擇，可使用其它材 料與厚度的片材。例如，一些實施方式可包括較薄的銅和/或鋁材料的片材，這些材料可具 有與石墨片材相當的柔性。現在參照圖2，示出體現本公開的一個或更多個方面的導熱界面組件200的另一 個示例性實施方式。導熱界面組件200包括封裝在熱界面材料204的兩層222、224內、結 合到該兩層或者夾設在該兩層之間的穿孔石墨片材210。在圖2中，平面“P”由正交的X軸 線和Y軸線限定，并且與Z軸線垂直，該Z軸線與X軸線和Y軸線正交。在該示例性實施方式中，柔性石墨片材210可提供相對于封裝穿孔的石墨片材 210的熱界面材料204具有較高導熱率(或較低熱阻抗)的截面。在其它實施方式中，柔性 石墨片材210相對于熱界面材料204可具有較低導熱率(或較高熱阻抗)。片材210可通過由嵌插和剝落石墨薄片形成的膨脹石墨的壓縮顆粒形成，例如 商業上從俄亥俄州的雷克伍德的Advanced EnergyTechnologies公司獲得的eGrafTM。 片材210可由美國專禾Ij 6，482，520、美國專利6，503，626、美國專利6，841，250、美國專 利7，138，029、美國專利7，150，914、美國專利7，160，619、美國專利7，276，273、美國專利 7，303, 820、美國專利申請公報2007/0042188、美國專利申請公報2007/0077434、美國專利 7，292，441、美國專利7，306，847和/或美國專利3，404，061中的一項或多項專利中所公開 的一種或更多種材料(例如，石墨、柔性石墨片材、膨脹石墨等)制成。然而，在可選實施方 式中，片材可由銅和/或鋁材料的較薄穿孔片材制成，該銅和/或鋁材料可具有與穿孔石墨 片材相當的柔性。繼續參照圖2，柔性石墨片材210具有第一側212和第二側214，在該第一側和第 二側上布置較軟的柔順熱界面材料204。熱界面材料204布置成在柔性石墨片材210的相 應的第一側212和第二側214上形成第一層222和第二層224。熱界面材料204的第一層 222和第二層224可被施加到穿孔的石墨片材210，從而穿孔的石墨片材210被夾設在熱界 面材料204的第一層222和第二層224之間、結合到該第一層222和第二層224或者封裝 在該第一層222和第二層224內。舉例來說，可向石墨片材的一側或兩側施加聚合物或其 它熱界面材料，并且其上具有聚合物的石墨片材可行進穿過一對輥子或輥。然后可允許聚 合物固化。如果聚合物僅被施加到一側，則聚合物可被施加至第二側。而且，在第二側上具 有聚合物(在第一側上具有固化的聚合物)的石墨片材可再次行進穿過一對輥子或輥。然 后可允許第二側上的聚合物固化。作為另一個實施例，可向石墨片材的兩側施加聚合物，使 得兩側上具有聚合物的石墨片材行進穿過一對輥子或輥。在輥壓過程之后，然后可允許兩 側上的聚合物固化。在各種實施方式中，可在聚合物上布置例如Mylar保護襯墊，以保護輥 子或輥免受聚合物的影響。在聚合物固化之后，釋放和去除Mylar保護襯墊。
在各種實施方式中，層222、224由相同的熱界面材料204形成。然而，可選實施方 式可包括沿柔性石墨片材210的第一側212與沿柔性石墨片材210的第二側214的熱界面 材料不同的熱界面材料。也就是說，在一些實施方式中，第一層222和第二層224可由不同 的熱界面材料形成(例如，不同的導熱聚合物、不同類型的熱界面材料等)。或者在其它實 施方式中，它們可由相同的熱界面材料形成。在任一情況下，各種材料可用于熱界面材料， 包括下文所公開的材料。例如，填隙料可以是沿柔性石墨片材210的第一側212和第二側 214的兩側布置的熱界面材料。作為另一個實施例，填隙料可以是僅沿柔性石墨片材210的 一側212或214布置的熱界面材料，并且熱相變材料可以是沿柔性石墨片材210的另一側 212或214布置的熱界面材料。另外，層222、224可具有大約相同的厚度，或者它們可具有不同的厚度。例如，一 些實施方式可包括比外層224厚的內層222，反之亦然。在各種實施方式中，熱界面材料204大體為導熱聚合物并且/或者例如由以下 (例如表1和2中)所公開的材各種料形成。在圖2中，柔性石墨片材210包括以行列排列的所有尺寸均相同的圓形穿孔或孔 218。可選實施方式可包括呈不同構造(例如，不同尺寸、形狀、布置等)的穿孔。例如，其 它實施方式可包括非圓形穿孔和/或不同尺寸的穿孔。另外，穿孔218可以例如基于具體 應用或最終用途(例如，沿Z向或豎直方向穿過孔的期望導熱率、結合強度等)而具有各種 尺寸。舉例來說，穿孔218可包括在石墨片材中沖孔或沖切的0. 08英寸直徑的孔，使得穿 孔或孔構成石墨片材的表面積的大約10%。其它實施方式可包括較大或較小和/或由其它 方法形成的不同的孔。優選的是，穿孔218構造成允許熱界面材料204(例如，在一些實施方式中的導熱 聚合物等)流過穿孔218，例如，以在熱界面材料204的兩層222、224之間形成機械結合、交 接和/或接觸。例如，在熱界面材料204包括聚合物的實施方式中，可經由或通過穿孔218 形成聚合物對聚合物的結合。聚合物對聚合物的結合可通過導熱聚合物沿Z軸方向提供熱 傳遞，以使熱離開熱源(例如圖3中的電子元件302等)傳導，導熱材料204的第一層222 趨于接觸所述熱源。由于穿孔的石墨片材210仍保持為基本連續的單元，而與穿孔218無 關，因此穿孔的石墨片材210還可沿圖2中所示的X和Y方向提供較好的熱傳遞和側向散 熱。側向散熱增大了熱可從穿孔的石墨片材210傳遞的表面積，這可提高并改善熱傳遞效 率。聚合物對聚合物的結合還可幫助將材料的疊層(片材210和層222、224)機械地 保持在一起。穿孔218還可改善或提高石墨片材210的柔性，因此，與單獨的導熱聚合物相 比，具有結合到導熱聚合物的層222、224、夾設在層222、224之間或封裝在層222、224內的 穿孔石墨片材210的導熱界面組件200的該實施方式可提供在三個平面上的改良熱傳遞 (例如，圖2中所示的X-Y平面、Y-Z平面和X-Z平面等)。另外，或者作為選擇，熱界面組 件200還可允許層的改善和良好的機械完整性。在各種實施方式中，形成第一層222和第二層224的熱界面材料204可自然地或 固有地發粘，以便于應用或粘附到諸如一個或更多個電子元件的熱源。作為選擇，導熱界面 組件200還可包括布置在第一層222和/或第二層224上或附接到該第一層222和/或第 二層224的粘合劑或其它結合裝置。在其它實施方式中，第一層222和第二層224可不自然或固有地發粘，并且/或者導熱界面組件200也可不包括任何粘合劑或其它結合裝置。另 外，在一些實施方式中，導熱界面組件200還可包括布置在第二層224的外表面226上的金 屬箔層(例如圖3中所示的342等)，用于接觸安裝在導熱界面組件200上方的散熱器(或 其它結構)。圖3示出體現本公開的一個或更多個方面的導熱界面組件300的另一個示例性實 施方式。在該具體實施例中，組件300示出為與具有電子元件302的電路板306相關。舉 例來說，電路板306和電子元件302可與存儲器裝置(例如隨機存取存儲器(RAM)模塊或 裝置、雙倍數據率(DDR)存儲器模塊或裝置(例如，DDR1、DDR2、DDR3、DDR4、DDR5等)、閃存 雙列直插存儲器模塊(FMDIMM)的存儲器模塊或裝置、同步動態隨機存取存儲器(SDRAM)的 存儲器模塊或裝置等)或者其它電子裝置相關聯。導熱界面組件300包括導熱材料的片材310，例如柔性石墨片材(例如圖1中的片 材110、圖2中穿孔的片材210等)、柔性金屬或金屬片材(例如，由鋁和/或銅材料形成的 穿孔片材等)等。片材310封裝在熱界面材料304的兩層322、324內或夾設在該兩層322、 324之間。在第二層324的上部上布置例如金屬箔層342，以幫助保護第二層324。當組件 300安裝使用時，金屬箔層342可接觸散熱器，或者金屬箔層342可自身作為熱對流器操作。 在其它實施方式中，可從組件300去除金屬箔層342，以允許形成第二層324的熱界面材料 與散熱器304直接接觸。熱界面材料304可包括如本文所公開的各種材料，例如表1或2中列舉的導熱聚 合物和材料。然而，對于該具體所示的實施例，熱界面材料304包括導熱填料，例如金屬顆 粒、陶瓷顆粒、石墨、柔順或順應的纖維。在一些實施方式中，纖維可以分布在熱界面材料 中，使得填料彼此接觸，這可增強熱界面材料(例如沿Z軸方向)的導熱能力。其它實施方 式可包括無任何填料的熱界面材料。繼續參照圖3，導熱界面組件300相對于電路板306定位，使得熱界面材料304的 第一層322被施加到電子元件302或與之接觸。從而，由電子元件302產生的熱被導向第 一層322，然后導向片材310，再導向第二層324。在一些實施方式中，導熱界面組件300還 可包括粘合劑或其它結合裝置，用于將該第一層322粘附或結合到電子元件302。或者，例 如，熱界面材料304可自然發粘，使得第一層322粘附到電子元件302，而無需單獨的粘合 劑。在另外的實施方式中，熱界面材料304可以不自然或固有地發粘，并且/或者導熱界面 組件300還可不包括任何粘合劑或其它接合裝置。圖4示出體現本公開的一個或更多個方面的導熱界面組件400的示例性實施方式 的剖視圖。如圖所示，導熱界面組件400包括導熱材料片材410，例如柔性石墨片材(例如， 圖1中的片材110、圖2中的穿孔片材210等)、柔性金屬或金屬片材(例如，由鋁和/或銅 材料形成的穿孔片材等)、柔性等于或大于厚20密耳的壓印鋁片材和/或柔性等于或大于 厚15密耳的壓印銅片材的片材等。片材410具有結合到熱界面材料404的兩層422、424、封裝在該兩層422、424內或 夾設在兩層422、424之間的第一側412和第二側414。在各種實施方式中，熱界面材料404 可優選為導熱聚合物。作為選擇，也可使用本文(例如表1和2中)所公開的各種其它材 料。在第二層424的外表面426上布置例如金屬箔層442，以幫助保護該第二層424。粘性層440布置在熱界面材料404的第一層422與電路板406上的電子元件402之間。可 選實施方式不包括粘性層。在該可選實施方式中，熱界面材料可自然發粘或固有地粘附，用 于施加或粘附到存儲器裝置402。在另外的實施方式中，熱界面材料可以不自然發粘或固有 地發粘，和/或導熱界面組件400也可不包括任何粘合劑或其它接合手段。在圖4中，導熱界面組件400示出為大體定位在散熱器430與具有一個或更多個 包括存儲器裝置402的電子元件的電路板406之間。舉例來說，存儲器裝置402可以是隨 機存取存儲器(RAM)模塊或裝置、雙倍數據率(DDR)存儲器模塊或裝置、閃存雙列直插存儲 器模塊(FMDIMM)的存儲器模塊或裝置、同步動態隨機存取存儲器(SDRAM)的存儲器模塊或
； ε且寸。導熱界面組件400可操作成將由存儲器裝置402產生的熱傳遞到導熱界面組件 400，并最終傳遞到散熱器430。熱界面材料404的第一層422構造成在柔性石墨片材410與存儲器裝置402之間 提供導熱路徑(在圖4中由豎直箭頭446表示)。柔性石墨片材410構造成使得從熱界面 材料404的第一層422傳導到石墨片材410的熱在石墨片材410內大體穿過片材410的橫 截面416側向散發(在圖4中由水平箭頭450表示)。該側向散熱將提高熱可從柔性石墨 片材410傳遞的表面積，因此，提高熱傳遞效率。如由豎直箭頭454所示，熱還將沿豎直方向 或Z方向從石墨片材410傳導到熱界面材料404的第二層424，然后傳導到金屬箔層442。 因此熱界面材料404的第二層424提供從石墨片材410向金屬箔層442的導熱路徑。熱可 從金屬箔層442傳遞到散熱器430。因此，導熱界面組件400提供從存儲器裝置402向散熱 器430的熱路徑(由箭頭446、450、454表示)。圖5示出體現本公開一個或更多個方面的導熱界面組件500的示例性實施方式的 剖視圖。如圖所示，導熱界面組件500包括柔性石墨片材510和僅沿該柔性石墨片材的一 側的熱界面材料層522。在一些實施方式中，可沿柔性石墨片材510的另一側布置金屬箔 層。在一些實施方式中，層522比石墨片材510厚。在一些實施方式中，熱界面材料可以是 導熱聚合物。作為選擇，可使用本文(例如表1和2中)公開的各種范圍的材料。在圖5中，導熱界面組件500示出為相對于電路板506定位，使得熱界面材料的層 522與板506上的電子元件502(例如存儲器裝置等)接觸。從而，導熱界面組件500可操 作成將由電子元件502產生的熱傳遞到導熱界面組件500。在一些實施方式中，導熱界面組件500可包括穿孔的石墨片材510。在該實施方式 中，熱界面材料可布置在穿孔的石墨片材510的一個或更多個穿孔中，該穿孔又可幫助將 熱界面材料結合到片材510。其它方面涉及使用熱管理組件的方法。在一個示例性實施方式中，公開一種方法， 該方法用于提供從具有導熱界面組件的電路板的一個或更多個發熱部件的熱消散或熱傳 遞，該導熱界面組件包括布置在柔性石墨片材的至少一側或兩側上的導熱界面材料的第一 和/或第二層中的至少一層。該方法可包括使一個或更多個發熱部件與導熱界面組件的導 熱界面材料的第一層接觸。該方法還可包括形成通過導熱界面組件的散熱導熱路徑，用于 使熱通過第一層并側向貫穿柔性石墨片材而離開一個或更多個發熱元件傳導。在一些實施 方式中，熱然后可被傳遞到熱界面材料的第二層的外表面，用于從其傳遞熱，例如通過傳導 傳遞到散熱器或通過對流傳遞到空氣等。從而，由一個或更多個發熱部件產生的熱因此可通過導熱路徑傳遞，以由此從一個或更多個發熱部件消散熱。另外的方面提供涉及導熱界面組件的方法，例如，使用和/或制造導熱界面組件 的方法。在示例性實施方式中，一種方法大體包括在穿孔的石墨片材上施加熱界面材料。通 過該示例性方法，將穿孔的石墨片材結合到熱界面材料的第一層和第二層、封裝在該第一 層和第二層內或夾設在該第一層和第二層之間。另外，通過柔性石墨片材中的一個或更多 個穿孔內的熱界面材料可形成結合，其中該結合通過一個或更多個穿孔內的熱界面材料在 所述層之間提供機械連接/結合并且/或者提供從第一層到第二層的導熱熱路徑。另一個示例性實施方式提供一種涉及從電路板的一個或更多個發熱部件熱消散 或熱傳遞的方法。在該實施例中，一種方法大體包括定位導熱界面組件(其包括在一側上 具有熱界面材料，或者被封裝在熱界面材料的第一層和第二層內并夾設在該第一層和第二 層之間的柔性石墨片材)，從而限定從一個或更多個發熱部件通過熱界面材料的第一層到 柔性石墨片材(在一些實施方式中，到熱界面材料的第二層)的導熱熱路徑。在另一個示例性實施方式中，公開一種用于制造導熱界面組件的方法，該方法包 括在穿孔的石墨片材的相對兩側上沉積熱界面材料。該方法可包括向穿孔的石墨片材施加 熱界面材料，從而石墨片材中的穿孔內的熱界面材料形成聚合物對聚合物的結合(或者基 于所使用的具體熱界面材料的其它結合)。該結合可通過導熱聚合物沿Z軸向提供熱傳遞。 并且，穿孔的石墨片材可被封裝在熱界面材料的第一層和第二層內并且夾設在該第一層和 第二層之間。該方法還可包括在熱界面材料的第一層的外表面上沉積粘性層，并且/或者 在熱界面材料的第二層的外表面上沉積金屬箔層。在各種實施方式中，該制造導熱界面組件的方法包括在石墨的片材中沖切或沖 孔。可向穿孔的石墨片材的單一側施加聚合物，然后其上具有聚合物的石墨片材可行進穿 過一對輥子或輥。允許聚合物固化。在導熱界面組件包括熱界面材料的上層和下層的實施 方式中，聚合物然后可被施加到穿孔的石墨片材的另一側。第二側上具有聚合物(第一側 上具有固化的聚合物)的石墨片材可再次行進穿過一對輥子和輥。然后可允許第二側上的 聚合物固化。作為另一個實施例，聚合物可被施加至石墨片材的兩側，從而兩側上具有聚合 物的石墨片材行進穿過一對輥或輥子。在輥壓過程之后，然后可允許兩側上的聚合物固化。 在各種實施方式中，可在聚合物上布置例如Mylar保護襯墊，以保護輥子或輥免受聚合物 的影響。在聚合物固化之后，釋放或去除Mylar保護襯墊。另一個示例性實施方式涉及從存儲器模塊(例如隨機存取存儲器(RAM)模塊或裝 置、雙倍數據率(DDR)存儲器模塊或裝置(例如，DDR1、DDR2、DDR3、DDR4、DDR5等)、閃存雙 列直插存儲器模塊(FMDIMM)的存儲器模塊或裝置、同步動態隨機存取存儲器(SDRAM)的存 儲器模塊或裝置等)消散或傳遞熱的方法。在該示例性實施方式中，一種方法大體包括定 位導熱界面組件，該導熱界面組件包括在一側上具有軟的柔順熱界面材料、或者被封裝在 軟的柔順熱界面材料(例如，導熱聚合物、填隙料、本文公開的其它材料等)的第一層和第 二層內并夾設在該第一層和第二層之間的散熱材料(例如，石墨、鋁、銅、可對其穿孔的柔 性片材、本文公開的其它材料等)，從而限定從存儲器模塊的一個或更多個部件通過軟的柔 順熱界面材料到散熱材料(在一些實施方式中，到軟的柔順熱界面材料的第二層)的導熱 熱路徑。如上所述，在本文公開的實施方式中，多種材料可使用于任何一個或更多個熱界面材料。優選的是，形成熱界面材料的材料是較好的導熱體并具有比單獨的空氣更高的導熱率。在一些實施方式中，熱界面材料為填隙料(例如，Laird Technologies公司的 T-flex 填隙料)。舉例來說，填隙料可具有大約3瓦特每米開爾文(W/mK)的導熱率。還 舉例來說，填隙料可具有大約1. 2ff/mK的導熱率。附加的示例性填隙料可具有大約6W/mK 的導熱率。在另外的實施方式中，熱界面材料為導熱絕緣體(例如，Laird Technologies的 T-grad 500導熱絕緣體)。在其它實施方式中，熱界面材料可包括位于散熱材料的一側上的填隙料和位于散 熱材料的另一側上的熱相變材料(例如，Laird Technologies公司的T-pCm 580S系列相變 材料等)。在這樣的實施方式中，舉例來說，可使用具有大約50°C的相變軟化點、大約-40°C 至大約125°C的操作溫度范圍和大約3. 8ff/mK的導熱率的熱相變材料。也可使用其它熱相 變材料。下表1列舉出可用作本文所公開和/或示出的任何一個或更多個示例性實施方式 中的熱界面材料的各種示例性熱界面材料。這些示例性材料在商業上可從密蘇里州的圣路 易的Laird Technologies公司獲得，因此，已參照Laird Technologies公司的商標進行區 別。提供該表和其中列舉出的材料和特性僅用于示意的目的，而不是為了限制的目的。表 1 在一些優選實施方式中，熱界面材料由在商業上可從密蘇里州的圣路易的Laird Technologies公司獲得的T-flexTM600或T-flexTM700系列熱填隙料形成。在一個具體的 優選實施方式中，熱界面材料包括T-flex 620熱填隙料，該熱界面材料大體包括填充增強 氮化硼的硅樹脂彈性體。在另一個實施方式中，熱界面材料可包括T-flex HR600，該熱界 面材料是填充金屬和陶瓷的硅樹脂彈性體填隙料。作為其它實施例，其它實施方式包括由 導電彈性體成型的熱界面材料。另外的示例性實施方式包括由橡膠、凝膠體、油脂或蠟模基 (其可由纖維玻璃或金屬網增強)的陶瓷和金屬顆粒形成的熱界面材料。下表2列舉出可 用作本文所描述和/或示出的任何一個或更多個示例性實施方式中的熱界面材料的各種 示例性熱界面材料。這些示例材料在商業上可從密蘇里州的圣路易的LairdTechnologies公司獲得，因此，已參照Laird Technologies公司的商標進行區別。提供該表僅用于示意 的目的，而不是為了限制的目的。表2 除了上表中所列舉的實施例外，還可使用其它熱界面材料，這些熱界面材料優選 在導熱和傳熱方面優于單獨的空氣。其它示例性材料包括柔順的或順應的硅樹脂墊、非硅 樹脂基材料(例如，非硅樹脂基填隙料、彈性體材料等)、聚亞安酯泡沫或凝膠體、熱油灰、 熱油脂等。在一些實施方式中，使用一個或更多個順應熱界面墊，該墊具有足夠的順應性， 用于在放置為接觸電子元件時允許墊較緊密地順應電子元件的尺寸和外形。在各種實施方 式中，導熱界面組件(或其一部分)還可構造成提供電磁干擾(EMI)屏蔽。下列實施例和測試結構僅是示意性的，而不是以任何方式限制本公開。對于該實 施例，形成三個測試樣品，以更好地理解與封裝在熱界面填隙料內的柔性石墨(樣品2)和 封裝在熱界面填隙料內的穿孔石墨(樣品3)對比的單獨的熱填隙料(樣品1)的側向熱傳 遞/散熱。更具體而言，第一測試樣品包括0.05英寸厚的熱界面填隙料條。第二測試樣品 包括0. 01英寸厚的柔性石墨片材，該柔性石墨片材夾設在0. 02英寸厚的熱界面填隙料的 第一層與0. 02英寸厚的熱界面填隙料的第二層之間。第三測試樣品包括與第二測試樣品 相同的構造(即，夾設在0. 02英寸厚的熱界面填隙料的層之間的0. 01英寸厚的柔性石墨 片材)，但第三測試樣品的柔性石墨片材包括0. 08英寸直徑的沖圓孔/穿孔，其中，所述孔 /穿孔形成柔性石墨片材的表面積的10%。各測試樣品被切成2. 875英寸長X 1.063英寸 寬的條。對于每種測試樣品，兩個熱電偶(T1&T2)靠近條的上端和下端隔開大約兩英寸附 接到對應條的一側。箔加熱器附接在條的相對側(下端)上。使用可變DC電源向箔加熱 器供電。儀表與熱電偶一起使用。分析天平用作測試室(降低來自HVAC的對流)。在對每個樣品測試期間，向箔加熱器施加1瓦特、2瓦特、3瓦特和5瓦特的電。穩 定之后，記錄各熱電偶的溫度。以下是概述樣品1、2和3的測試結果的表。在該表中，Tamb 是指進行測試的攝氏度下的環境溫度，Tl和T2是指在第一和第二熱電偶處的攝氏度下的 溫度讀數，ΔΤ是指T2和Tl之間的差。由下表可以看出，樣品#2和#3比樣品#1散熱好。 另外，還測試了三個測試樣品的缺陷。圖6示出表示英寸偏差相對于每平方英寸 的壓力的磅數的線圖。如圖6所示，樣品#2和#3的偏差特性良好。本文公開的示例性實施方式(例如，100、200、300、400、500等)可與各種電子元 件、熱源、發熱部件、散熱器以及其它部件一起使用。僅舉例來說，本文所公開的熱界面材料可以與存儲器模塊或裝置(例如隨機存取存儲器(RAM)模塊或裝置、雙倍數據率(DDR) 存儲器模塊或裝置(例如，DDRU DDR2、DDR3、DDR4、DDR5等)、閃存雙列直插存儲器模塊 (FMDIMM)的存儲器模塊或裝置、同步動態隨機存取存儲器(SDRAM)的存儲器模塊或裝置 等)、印刷電路板、高頻微處理器、中央處理單元、圖形處理單元、膝上型電腦、筆記本電腦、 桌上型個人電腦、計算機服務器、熱試驗臺、便攜式通信終端(例如，便攜式電腦等)等一起 使用。從而，本公開的各方面不應限制于與最終用途、電子元件、部件、裝置、設備等的任何 一種具體類型一起使用。本文所公開的數值尺寸和特定材料僅是為了示意的目的而提供。因為其它實施方 式可例如基于具體應用和想要的最終使用而可以是不同的尺寸、不同的形狀和/或由不同 的材料和/或處理形成，因此，本文公開的具體尺寸和特定材料不旨在限制本公開的范圍。為了便于說明可在本文中使用例如“內”、“外”、“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上” 等之類的空間相對術語，以描述圖中所示的一個元件或特征與另一個元件或特征的關系。 除了圖中所示的取向之外，空間相對術語可旨在包含裝置在使用或操作中的不同取向。例 如，如果圖中的裝置翻轉，則描述為在其它元件或特征的“下方”或“下面”的元件將取向為 在其它元件或特征的“上方”。因此，示例術語“下方”可包含上方和下方兩種取向。裝置可 以其它方式另外取向(旋轉90度或在其它取向)，對應地解釋本文中使用的空間相對描述 詞。本文使用的術語僅是為了描述具體示例性實施方式，而不是想要限制。除非上下 文清楚地指出，否則當在本文使用時，單數形式“一”和“該”旨在還包含復數形式。術語“包 括”、“包含”和“具有”是包括性的，因此表明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部 件，但不排除存在或附加一個或更多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組 合。除非特別標明執行順序，否則本文所描述的方法步驟、過程和操作不應解釋為必需要求 它們以所討論或示出的具體順序執行。還應理解可采用附加的或另選的步驟。當元件或層被稱作“位于另一個元件或層上”或“接合到”、“連接到”或“聯接到” 另一個元件或層時，其可直接位于另一個元件或層上，或與其它元件或層直接接合、連接或 聯接，或者可存在中間元件或層。相反地，當元件被稱作“直接位于另一個元件或層上”或 “直接接合到”、“直接連接到”或“直接聯接到”另一個元件或層時，可以不存在中間元件或 層。以同樣的方式解釋用于描述元件之間的關系的其它詞語(例如“在…之間”與“直接位 于…之間”、“相鄰”與“直接相鄰”等)。當在本文使用時，術語“和/或”包含一個或更多個 關聯列舉項的任意一個或其所有結合。盡管可在本文中使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件、部件、區域、層和/ 或部分，但是，這些元件、部件、區域、層和/或部分不應被這些術語限制。這些術語可僅用 于區分一個元件、部件、區域、層或部分與另一個區域、層或部分。當在本文使用時，除非上 下文中清楚地指出，否則例如“第一”、“第二”以及其它數字術語之類的術語在本文中使用 時不暗含順序或次序。因此，下面討論的第一元件、部件、區域、層或部分可被稱作第二元 件、部件、區域、層或部分，而不背離示例性實施方式的教導。提供示例性實施方式，以使本公開更全面并且向本領域技術人員全面表達本公開 的范圍。為了全面理解本公開的實施方式，而闡述許多具體細節，例如具體部件、裝置和方 法的示例。本領域技術人員顯而易見的是，不必采用這些具體細節，并且示例實施方式可被實施成許多不同形式，因此不應該構成對本公開的范圍的限制。在一些示例實施方式中，不 再詳細描述公知的加工、公知的裝置結構以及公知的技術。 為了示意和說明的目的提供實施方式的前述說明。但其不旨在窮舉，并且不想要 限制本發明。即使未具體示出或描述，但具體實施方式
的特有元件或特征通常不限制于該具體實施方式
，而在可應用的情況下，可被替換并且可使用于選擇實施方式中。具體實施方 式的特有元件或特征還可變型為多種方式。這些變型不被認為是背離本發明，并且所有這 些修改旨在包含在本發明范圍內。
權利要求
一種導熱界面組件，該導熱界面組件包括穿孔的導熱片材，該穿孔的導熱片材具有第一側和第二側以及穿過所述穿孔的導熱片材從所述第一側延伸到所述第二側的一個或更多個穿孔，所述穿孔的導熱片材夾設在熱界面材料的第一層和第二層之間。
2.根據權利要求1所述的導熱界面組件，其中，所述熱界面材料的一部分布置在所述 一個或更多個穿孔內，并幫助形成所述第一層和第二層之間的導熱路徑。
3.根據權利要求1所述的導熱界面組件，其中 所述穿孔的導熱片材包括柔性石墨片材；并且所述熱界面材料包括導熱聚合物，該導熱聚合物封裝所述柔性石墨片材，并且通過所 述一個或更多個穿孔形成聚合物對聚合物的結合，由此所述聚合物對聚合物的結合有助于 將所述第一層和第二層機械地結合到所述柔性石墨片材，并幫助在所述第一層和第二層之 間提供熱傳導。
4.根據權利要求1所述的導熱界面組件，其中所述穿孔的導熱片材包括形成為柔性石墨片材的嵌插和剝落石墨薄片的顆粒；并且/或者所述熱界面材料包括導熱聚合物。
5.根據權利要求1所述的導熱界面組件，其中，所述熱界面材料的布置在所述一個或 更多個穿孔內的一部分在所述熱界面材料的第一層和第二層之間形成機械結合。
6.根據權利要求1所述的導熱界面組件，其中所述穿孔的導熱片材包括鋁、銅或石墨中的一個或更多個；并且/或者 所述第一層由與所述第二層不同的熱界面材料形成。
7.根據權利要求1所述的導熱界面組件，其中，所述熱界面材料包括以下材料中的一 種或更多種導熱的柔順材料； 熱界面/相變材料； 填隙料； 熱油脂；填充有由金屬顆粒和/或陶瓷顆粒形成的導熱材料的彈性體；以及 它們的組合。
8.根據權利要求1所述的導熱界面組件，其中，該導熱界面組件還包括以下中的至少 一個粘性層，該粘性層布置在所述熱界面材料的第一層上，用于附接到一個或更多個電子 元件；和/或金屬箔層，該金屬箔層布置在所述熱界面材料的第二層的外表面上。
9.一種電子裝置，該電子裝置包括具有一個或更多個電子元件的電路板和權利要求1 至8中任一項所述的導熱界面組件。
10.一種存儲器模塊，該存儲器模塊包括印刷電路板基板，該印刷電路板基板具有第一側和第二側以及位于該第一側和第二側 中的至少一側的一個或更多個電子元件；以及根據權利要求1至8中任一項所述的導熱界面組件，該導熱界面組件相對于所述印刷電路板基板的所述第一側和第二側中的至少一側布置，使得從位于所述第一側和第二側中 的所述至少一側的一個或更多個電子元件到所述熱界面材料的第一層形成導熱熱路徑。
11.一種導熱界面組件，該導熱界面組件包括封裝在軟的熱界面材料內的柔性石墨片 材，使得所述柔性石墨片材夾設在所述軟的熱界面材料的第一層和第二層之間。
12.根據權利要求11所述的導熱界面組件，其中 所述軟的熱界面材料包括導熱聚合物；并且/或者所述柔性石墨片材包括形成為柔性石墨片材的嵌插和剝落石墨薄片的顆粒。
13.根據權利要求11所述的導熱界面組件，其中所述軟的熱界面材料的第一層構造成在所述柔性石墨片材與用于和一個或更多個電 子元件接觸的所述軟的熱界面材料的第一層的下表面之間提供導熱路徑； 所述柔性石墨片材構造成在其中側向散熱；并且所述軟的熱界面材料的第二層構造成提供從所述柔性石墨片材到所述軟的熱界面材 料的第二層的外表面的導熱路徑。
14.根據權利要求11所述的導熱界面組件，其中所述柔性石墨片材包括形成為具有一個或更多個穿孔的柔性石墨片材的嵌插和剝落 石墨薄片的顆粒；并且所述軟的熱界面材料包括導熱聚合物，該導熱聚合物封裝所述柔性石墨片材，并且通 過所述一個或更多個穿孔形成聚合物對聚合物的結合，由此所述聚合物對聚合物的結合有 助于將所述第一層和第二層機械地結合到所述柔性石墨片材，并幫助在所述第一層和第二 層之間提供熱傳導。
15.根據權利要求11所述的導熱界面組件，其中所述第一層由與所述第二層不同的熱界面材料形成；并且/或者 所述柔性石墨片材被穿孔，并包括一個或更多個穿孔。
16.根據權利要求11所述的導熱界面組件，其中，所述軟的熱界面材料包括以下材料 中的一種或更多種導熱的柔順材料； 熱界面/相變材料； 填隙料； 熱油脂；填充有由金屬顆粒和/或陶瓷顆粒形成的導熱材料的彈性體；以及 它們的組合。
17.根據權利要求11所述的導熱界面組件，其中，該導熱界面組件還包括以下中的至 少一個粘性層，該粘性層布置在所述軟的熱界面材料的第一層上，用于附接到一個或更多個 電子元件；和/或金屬箔層，該金屬箔層布置在所述軟的熱界面材料的第二層的外表面上。
18.一種電子裝置，該電子裝置包括具有一個或更多個電子元件的電路板和權利要求 11至17中任一項所述的導熱界面組件。
19.一種存儲器模塊，該存儲器模塊包括印刷電路板基板，該印刷電路板基板具有第一側和第二側以及位于該第一側和第二側 中的至少一側的一個或更多個電子元件；以及根據權利要求11至17中任一項所述的導熱界面組件，該導熱界面組件相對于所述印 刷電路板基板的所述第一側和第二側中的至少一側布置，使得從位于所述第一側和第二側 中的所述至少一側的一個或更多個電子元件到所述軟的熱界面材料的第一層形成導熱熱 路徑。
20.一種用于制造導熱界面組件的方法，該方法包括在穿孔的石墨片材上施加熱界面 材料，使得所述穿孔的石墨片材被封裝在熱界面材料的第一層和第二層內并夾設在該第一 層和第二層之間，并使得所述穿孔的石墨片材中的所述一個或更多個穿孔內的熱界面材料 在所述第一層和第二層之間形成結合，該結合提供從所述第一層通過所述一個或更多個穿 孔內的所述熱界面材料到所述第二層的導熱熱路徑。
21.一種涉及電路板的一個或更多個發熱部件熱消散的方法，該方法包括定位導熱界 面組件，該導熱界面組件包括柔性石墨片材，該柔性石墨片材封裝在熱界面材料的第一層 和第二層內并夾設在該第一層和第二層之間，使得限定了從所述一個或更多個發熱部件通 過所述第一層、柔性石墨片材和所述第二層的導熱熱路徑。
22.一種導熱界面組件，該導熱界面組件適用于消散或傳遞來自電路板的一個或更多 個發熱部件的熱，該導熱界面組件包括柔性石墨片材，該柔性石墨片材具有在其間限定了 厚度的第一側和第二側；以及沿所述柔性石墨片材的至少所述第一側的至少一層軟的柔順 熱界面材料，其中，所述至少一層軟的柔順熱界面材料包括填隙料，該填隙料具有比所述柔 性石墨片材的厚度大的層厚，由此當相對于所述電路板定位所述導熱界面組件使得所述填 隙料與所述一個或更多個發熱部件接觸時，所述填隙料在所述柔性石墨片材與所述一個或 更多個發熱部件之間提供導熱路徑的至少一部分。
23.根據權利要求22所述的導熱界面組件，該導熱界面組件還包括沿所述柔性石墨片 材的所述第二側的熱界面材料，該熱界面材料包括以下材料中的一種或更多種導熱的柔順材料；熱界面/相變材料；填隙料；熱油脂；填充有由金屬顆粒和/或陶瓷顆粒形成的導熱材料的彈性體；以及它們的組合。
24.根據權利要求22所述的導熱界面組件，其中所述柔性石墨片材被穿孔，并包括一個或更多個穿孔；并且/或者該導熱界面組件還包括沿所述柔性石墨片材的所述第二側布置的金屬箔層。
25.一種電子裝置，該電子裝置包括具有一個或更多個電子元件的電路板和權利要求 22至24中任一項所述的導熱界面組件，其中，所述導熱界面組件相對于所述電路板定位， 使得所述填隙料與所述一個或更多個發熱部件的外表面部接觸并與之較緊密地貼合。
26.一種存儲器模塊，該存儲器模塊包括印刷電路板基板，該印刷電路板基板具有第一側和第二側以及位于該第一側和第二側 中的至少一側的一個或更多個電子元件；以及根據權利要求22至24中任一項所述的導熱界面組件，該導熱界面組件相對于所述印 刷電路板基板的所述第一側和第二側中的至少一側布置，使得從位于所述第一側和第二側 中的所述至少一側的一個或更多個電子元件到所述填隙料形成導熱熱路徑。
27.一種存儲器模塊，該存儲器模塊包括印刷電路板基板，該印刷電路板基板具有第一側和第二側以及位于該第一側和第二側 中的至少一側的一個或更多個電子元件；以及至少一個導熱界面組件，該至少一個導熱界面組件包括具有第一側和第二側的柔性散 熱材料和沿該柔性散熱材料的至少所述第一側的至少一層軟的熱界面材料；所述至少一個導熱界面組件相對于所述印刷電路板基板的所述第一側和第二側中的 至少一側布置，使得從位于所述第一側和第二側中的所述至少一側的一個或更多個電子元 件到所述至少一層軟的熱界面材料形成導熱熱路徑。
28.根據權利要求27所述的存儲器模塊，其中所述柔性散熱材料位于所述軟的熱界面材料的第一層與第二層之間；并且 所述至少一個導熱界面組件相對于所述印刷電路板基板的所述第一側和第二側中的 至少一側布置，使得從位于所述第一側和第二側中所述至少一側的一個或更多個電子元件 到所述軟的熱界面材料的第一層形成導熱熱路徑。
29.根據權利要求28所述的存儲器模塊，其中 所述柔性散熱材料包括穿孔的石墨片材；并且所述軟的熱界面材料包括導熱聚合物，該導熱聚合物封裝所述穿孔的石墨片材，并通 過所述穿孔的石墨片材中的一個或更多個穿孔形成聚合物對聚合物的結合。
30.根據權利要求29所述的存儲器模塊，其中，所述聚合物對聚合物的結合有助于將 所述第一層和第二層機械地結合到所述穿孔的石墨片材，并且/或者幫助在所述第一層和 第二層之間提供熱傳導。
31.根據權利要求28所述的存儲器模塊，其中所述柔性散熱材料包括形成為石墨片材的嵌插和剝落石墨薄片的顆粒；并且 所述石墨片材包括一個或更多個穿孔；并且所述軟的熱界面材料包括導熱聚合物，該導熱聚合物封裝所述石墨片材，并通過所述 一個或更多個穿孔形成聚合物對聚合物的結合，由此，該聚合物對聚合物的結合有助于將 所述第一層和第二層機械地結合到所述石墨片材，并且/或者幫助在所述第一層和第二層 之間提供熱傳導。
32.根據權利要求28所述的存儲器模塊，其中，所述軟的熱界面材料的一部分布置在 所述一個或更多個穿孔中，該一個或更多個穿孔形成所述軟的熱界面材料的第一層和第二層之間的機械結合；并且/或者 形成所述軟的熱界面材料的第一層和第二層之間的導熱路徑。
33.根據權利要求28所述的存儲器模塊，其中所述軟的熱界面材料的第一層構造成在所述柔性散熱材料與所述軟的熱界面材料的 第一層的下表面之間提供導熱路徑；所述柔性散熱材料構造成通過所述柔性散熱材料的縱向截面從所述軟的熱界面材料 的第一層進行熱的熱傳導，以由此大體通過整個所述柔性散熱材料散熱；并且所述軟的熱界面材料的第二層構造成提供從所述柔性散熱材料到所述軟的熱界面材 料的第二層的外表面的導熱路徑。
34.根據權利要求28所述的存儲器模塊，其中，所述至少一個導熱界面組件還包括以 下至少一個粘性層，該粘性層布置在所述軟的熱界面材料的第一層上，用于附接到一個或更多個 電子元件；并且/或者金屬箔層，該金屬箔層布置在所述軟的熱界面材料的第二層的所述外表面上。
35.根據權利要求28至34中任一項所述的存儲器模塊，其中，所述至少一個導熱界面 組件包括沿所述印刷電路板基板的相應的第一側和第二側布置的第一導熱界面組件和第 二導熱界面組件，使得從位于所述相應的第一側和第二側的一個或更多個電子元件到所述 相應的第一導熱界面組件和第二導熱界面組件的所述軟的熱界面材料的第一層形成導熱 熱路徑。
36.根據權利要求28所述的存儲器模塊，其中，所述軟的熱界面材料包括導熱纖維，該 導熱纖維設置成以下至少一種情況該導熱纖維構造成使所述軟的熱界面材料在表面上可壓縮并可散開，并且/或者 該導熱纖維分布在整個所述軟的熱界面材料中，使得一個或更多個纖維與一個或更多 個其它纖維接觸，以增強所述熱界面材料的第一層和第二層的導熱能力。
37.根據權利要求27或28所述的存儲器模塊，其中所述柔性散熱材料包括嵌插和剝落石墨薄片、鋁、銅、或石墨中的一種或更多種顆粒； 并且/或者所述存儲器模塊是DDR存儲器模塊。
38.根據權利要求27或28所述的存儲器模塊，其中所述柔性散熱材料包括一個或更多個穿孔，該一個或更多個穿孔通過所述柔性散熱材 料從第一側延伸到第二側；并且所述軟的熱界面材料的一部分布置在所述一個或更多個穿孔內。
39.根據權利要求27或28所述的存儲器模塊，其中，所述軟的熱界面材料包括以下一 種或更多種導熱聚合物； 導熱的柔順材料； 熱界面/相變材料； 填隙料； 熱油脂；填充有由陶瓷顆粒和/或金屬顆粒形成的導熱材料的彈性體； 鐵素體顆粒；橡膠基、凝膠基、油脂基或石蠟基的金屬或纖維玻璃網； 以氮化硼增強的硅樹脂彈性體；以及 它們的組合。
40.根據權利要求27或28所述的存儲器模塊，其中 所述柔性散熱材料包括柔性石墨片材；并且/或者所述軟的柔順熱界面材料的所述至少一層包括填隙料。
41.根據權利要求27或28所述的存儲器模塊，該存儲器模塊還包括以下中的一個或更 多個沿所述柔性散熱材料的所述第二側的熱界面材料；并且/或者沿所述柔性散熱材料的所述第二側布置的金屬箔層。
42.根據權利要求27或28所述的存儲器模塊，其中，所述柔性散熱材料被穿孔，并且包 括一個或更多個穿孔。
43.一種導熱界面組件，該導熱界面組件適用于消散來自存儲器模塊的一個或更多個 部件的熱，該導熱界面組件包括柔性散熱材料，該柔性散熱材料具有第一側和第二側以及 通過所述散熱材料從所述第一側向所述第二側延伸的一個或更多個穿孔，所述散熱材料夾 設在軟的熱界面材料的第一層和第二層之間，其中，所述熱界面材料的一部分布置在所述 一個或更多個穿孔內，由此，所述導熱界面組件可相對于所述存儲器模塊的所述一個或更 多個部件定位，以提供從所述一個或更多個部件到所述軟的熱界面材料的第一層的導熱熱 路徑。
44.一種方法，該方法涉及消散來自存儲器模塊的熱，所述方法包括定位導熱界面組 件，該導熱界面組件包括柔性散熱材料，該柔性散熱材料封裝在軟的熱界面材料的第一層 和第二層內并夾設在該第一層和第二層之間，從而通過所述軟的熱界面材料的第一層、所 述柔性散熱材料和所述軟的熱界面材料的第二層從所述存儲器模塊的一個或更多個部件 限定導熱熱路徑。
全文摘要
一種導熱界面組件可適于消散來自存儲器模塊或其它裝置的部件的熱。熱界面材料可布置在柔性導熱片材的一側上或沿該一側布置。導熱片材可結合到熱界面材料的第一層和第二層、封裝在它們之內或夾設在它們之間。導熱片材可以是柔性穿孔石墨片材。熱界面材料可以是導熱聚合物。石墨片材中的穿孔能夠形成有助于將所述層機械地結合到石墨片材和/或可幫助在所述層之間提供熱傳導的聚合物對聚合物的結合。導熱界面組件可包括具有第一側和第二側和穿孔的柔性散熱材料。散熱材料可夾設在熱界面材料的第一層和第二層之間。熱界面材料的一部分可布置在所述穿孔內。導熱界面組件可相對于所述部件定位，以提供從所述部件到熱界面材料的第一層的導熱熱路徑。
文檔編號C09K5/14GK101930952SQ201010206279
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月17日 優先權日2009年6月17日
發明者理查德·F·希爾, 羅伯特·邁克爾·斯邁思 申請人:天津萊爾德電子材料有限公司