热界面材料及其加工方法

热界面材料及其加工方法
【专利摘要】本发明提供一种热界面材料，所述热界面材料用于填充传热系统中的表面之间的间隙，从而在所述表面之间传热。所述热界面材料包括基材和分散在基材中的导热颗粒。所述热界面材料经历了减压调整和/或经受了减压处理(例如，在置于表面之间的间隙中之前，在置于间隙中的同时，在置于间隙中之后，等等)，由此提高了热界面材料在热循环过程中的运行可靠性和/或抗裂纹形成性。
【专利说明】热界面材料及其加工方法
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2011年5月19日递交的美国专利申请13/111，735号的优先权。通过援引将以上申请的全部内容并入本文中。
【技术领域】
[0003]本公开内容主要涉及热界面材料及其加工方法。
【背景技术】
[0004]本部分提供与本公开内容有关但未必是现有技术的背景信息。
[0005]电气部件(例如半导体、集成电路外壳、晶体管等)通常具有使电气部件最佳运行的预设计温度。理想的是，预设计温度接近环境空气的温度。但电气部件的运行会产生热量。如不将该热量消除，电气部件可能在显著高于其正常或所期望的运行温度的温度下运行。这种过高的温度会不利地影响电气部件的运行特性和相关装置的运行。
[0006]为避免或至少降低来自生热的不良运行特性，应当消除该热量，例如通过将来自运行中的电气部件的热量传导至散热器来消除热量。然后可以通过常规的对流和/或辐射技术来冷却散热器。在传导过程中，凭借电气部件与散热器之间的直接界面接触和/或凭借电气部件与散热器表面经由中间介质或热界面材料的接触，热量会从运行中的电气部件传递至散热器。热界面材料可用于填充传热表面之间的间隙，从而与用导热性较差的空气填充间隙的情况相比能够提高传热效率。

【发明内容】

[0007]本部分提供对本公开内容的概括性描述，而并非是其完整范围或所有特征的穷举公开。
[0008]此处所公开的是关于加工热界面材料的系统和方法的示例性实施方式，其目的是提高热界面材料在与传热系统一起使用(例如，用于在所述系统的传热表面之间传热等)时在热循环过程中的运行可靠性和抗裂纹形成性等。还公开了已根据本
【发明内容】
加工过的热界面材料(包括已经过减压调整和/或经受减压处理的热界面材料)的示例性实施方式。
[0009]本文公开的是适合用于填充至少两个表面的间隙以在所述至少两个表面之间传热的热界面材料的示例性实施方式。在一个示例性实施方式中，热界面材料通常包括基材和分散于基材中的导热性颗粒。可以使热界面材料经历减压调整和/或经受减压处理，从而提高热界面材料在热循环过程中的运行可靠性和/或抗裂纹形成性。
[0010]本公开内容的示例性实施方式还通常涉及加工热界面材料的方法，其目的是提高热界面材料在用来在至少两个传热界面之间传递热量时的运行可靠性。在一个示例性实施方式中，一种方法通常包括通过使热界面材料经受减压来调整热界面材料。
[0011]通过本文提供的描述，其他适用领域将变得显而易见。本
【发明内容】
中的描述和具体实例仅出于说明的目的，并不意在限制本发明的范围。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]此处所描述的附图仅出于说明选定的实施方式的目的，而非为了说明所有可能的实施形态，这些附图并不意在限制本发明的范围。
[0013]图1是说明本公开内容的加工热界面材料的示例性方法的运行的流程图；
[0014]图2是本公开内容的可运行以辅助加工热界面材料的示例性系统的透视图；
[0015]图3是一种导热油灰(putty)样品的照片,所述样品最初在实验室环境条件下暴露约24小时，然后将其浸入真空室中的减压条件下的脱气液态硅酮中，大约在真空室中达到约127托(约5英寸汞柱绝对值(inHg abs))的低压时，展示出在真空室内的脱气液态硅酮中的样品；
[0016]图4是图3所示的同一导热油灰样品的照片；根据本公开内容将所述样品在约127托(约5inHg abs)的低压下调整约15分钟，然后将其浸入真空室中的减压条件下的脱气液态硅酮中，大约在真空室中达到约127托(约5inHg abs)的低压时，展示出在真空室内的脱气液态硅酮中的样品；
[0017]图5是图3所示的同一导热油灰样品的照片；根据本公开内容将所述样品在约127托(约5inHg abs)的低压下调整约15分钟，之后使其在周围实验室环境下暴露约12小时，然后将其浸入真空室中的减压条件下的脱气液态硅酮中，大约在真空室中达到约127托(约5inHg abs)的低压时，展示出在真空室内的脱气液态硅酮中的样品；
[0018]图6是图3所示的同一导热油灰样品的照片；根据本公开内容将所述样品在约127托(约5inHg abs)的低压下调整约15分钟，之后将其在真空密封袋中存储约I个月，然后将其浸入真空室中的减压条件下的脱气液态硅酮中，大约在真空室中达到约127托(约5inHg abs)的低压时,展不出在真空室内的脱气液态娃酮中的样品；
[0019]图7是一种导热油灰样品的照片，根据本公开内容将所述样品在约381托(约15inHg abs)的减压条件下调整约5分钟，然后进行热循环分析；
[0020]图8是图7所示的同一导热油灰样品的照片，未在减压条件下调整所述样品，并对其进行与图7所示样品相同的热循环分析；
[0021]图9是一种导热油灰样品的照片，根据本公开内容将所述样品在约381托(约15inHg abs)的减压条件下调整约5分钟，然后进行热循环分析；
[0022]图10是图9所示的同一导热油灰样品的照片，未在减压条件下调整所述样品，并对其进行与图9所示样品相同的热循环分析；
[0023]图11是一种导热油灰样品的照片，根据本公开内容将所述样品在约381托(约15inHg abs)的减压条件下调整约5分钟，然后进行热循环分析；
[0024]图12是图11所示的同一导热油灰样品的照片，未在减压条件下调整所述样品，并对其进行与图11所示样品相同的热循环分析；
[0025]图13是一种导热膏样品的照片，根据本公开内容将所述样品在约381托(约15inHg abs)的减压条件下调整约5分钟，然后进行热循环分析；
[0026]图14是图13所示的同一导热膏样品的照片，未在减压下调整所述样品，并对其进行与图13所示样品相同的热循环分析；[0027]图15是一种导热油灰样品的照片，使所述样品在实验室环境条件下暴露约24小时，然后进行热循环分析；
[0028]图16是图15所示的同一导热油灰样品的照片，根据本公开内容将所述样品在约5inHg abs的减压条件下调整约15分钟，然后进行热循环分析；
[0029]图17是图15所示的同一导热油灰样品的照片，根据本公开内容将所述样品在约127托(约5inHg abs)的减压条件下调整约15分钟,之后使其在实验室环境条件下暴露约24小时,然后进行热循环分析；和
[0030]图18是图15所示的同一导热油灰样品的照片，根据本公开内容将所述样品在约127托(约5inHg abs)的减压条件下调整约15分钟，之后包装在真空密封容器中约I个月，然后进行热循环分析。
[0031]在这些附图的若干视图中，相应的附图标记指示相应的部分。
【具体实施方式】
[0032]以下描述本质上只是实例，绝非意在限制本公开内容、应用或用途。
[0033]热界面材料可用于填充传热系统中传热表面之间(例如，发热部件(例如，电子装置、热水装置等)的表面与除热部件(例如，散热器等)的表面之间，等等)的间隙，以使这些表面之间的传热效率与用导热性较差的空气填充间隙的情况相比有所提高。热界面材料通常包括基材(例如，硅酮类基材等)和分散在该基材中(例如，提供在基材中、位于基材中)的导热颗粒(例如，陶瓷颗粒等)。导热油灰、导热膏和热间隙垫是可用于填充此类导热表面间隙的热界面材料的类型实例。
[0034]本发明人认识到，一些热界面材料在高于例如约65°C的温度下经历热循环时(例如，在热界面材料与周期性开关且周期性地加热至超过约65°C的温度并随后冷却的发热部件等连接使用时)会面临可靠性问题。例如，在表面之间使用热界面材料的过程中，热界面材料会形成裂纹，和/或热界面材料会从传热表面的间隙中排出(从而在热界面材料中留下空穴)。这又会降低传热表面之间的传热，因为填充裂纹和/或空穴的空气将具有比热界面材料低的热导率。
[0035]例如，本发明人已经认识到，当用于进行这种周期性温度变化的应用中时(例如，用于填充传热表面之间的间隙时，等等)，热界面材料有时会形成裂纹。不受缚于理论，本发明人推测，这种裂纹是热界面材料中所裹挟的气体(例如，空气等)的移动所导致的。热界面材料的温度变化会导致所裹挟的气体(与热界面材料的实际基质一起)膨胀和收缩，由此在热界面材料内移动。随着时间的推移，气体迁移并集中，并在热界面材料内形成弱点，在这些弱点处会形成(因例如内部应力而导致的)裂纹(或裂缝)。
[0036]本发明人已经出乎意料地发现，在存储、运输和使用热界面材料之前的特定期限内，对热界面材料进行减压调整(例如，从热界面材料中除去所裹挟的气体、减少热界面材料中所裹挟的气体的量等)能够帮助改善(与未经历类似调整的同一热界面材料相比)热界面材料的运行可靠性(例如，传热表面之间的传热一致性)。这种调整可以在例如将热界面材料安装在传热系统中之前、同时或之后(例如，在将热界面材料置于传热系统中传热表面之间的间隙中之前、同时或之后)进行，或者甚至在使用热界面材料在传热系统的传热表面之间进行传热之前或同时进行。[0037]例如，本发明人已经发现，如果对热界面材料进行减压调整(例如，整块供给的热界面材料等)，则在经历周期性温度变化的应用中使用热界面材料在传热表面之间进行传热时，会大大减少热界面材料中裂纹的形成(例如，通过改善热界面材料在热循环过程中的抗裂纹形成性等)(由此如前所述提高了热界面材料的运行可靠性)。特别是，本发明人已经发现，如果在对热界面材料进行减压调整后约48小时或更短时间内(例如，约24小时或更短时间内、约12小时或更短时间内、约8小时或更短时间内)使用热界面材料(例如，用来在传热表面之间进行传热等)，会大大减少在热界面材料的上述使用过程中热界面材料中裂纹的形成。本发明人还已发现，如果在对热界面材料进行减压调整之后在抑制热界面材料与周围气体接触的条件(例如，在密封容器中、在减压下等)下进一步存储经调整的热界面材料(例如，单独的材料，或已应用于传热表面的材料，等等)并随后使用该经存储的热界面材料(例如，用来在导热表面之间传热等)，则在上述使用过程中使热界面材料暴露于周期性温度变化时，也会大大减少热界面材料中裂纹的形成。
[0038]另外，本发明人已经发现，这种与对热界面材料进行减压调整相关的益处(例如，裂纹形成减少、运行可靠性得到提高等)随时间推移是可逆的，实际上，如果在使用(例如，用来在传热表面之间传热等)前或者在本文所述的存储之前使经调整的热界面材料在调整后暴露于环境气体一段时间(例如，约8小时以上等)，则这些益处会消失。但本发明人已经发现，在使用热界面材料之前的特定期限内对热界面材料进行减压调整，就可以重新获得这些益处。因此，本发明人已经发现，减压调整热界面材料的操作可以反复应用于热界面材料，从而无限地保持这些益处。这种重调整可以在将热界面材料安装在传热系统中之前、同时或之后完成，或者甚至在使用热界面材料在传热系统的传热表面之间进行传热的同时完成。
[0039]本公开内容的示例性实施方式因此涉及在使用(例如，用来在传热表面之间传热等)之前的特定期限内经历过减压调整的热界面材料(例如，整块供给的热界面材料等)，还涉及(例如，在准备使用时，等等)对热界面材料进行减压调整的方法和对热界面材料进行减压调整的系统。例如，一些示例性实施方式包括:通过对热界面材料(例如，单独的材料，已经应用于传热表面的材料，等等)进行减压处理并随后使用该热界面材料以例如在传热系统中的传热表面之间进行传热等，来调整热界面材料。这种调整可以在例如将热界面材料安装在传热系统中之前、同时或之后(例如，在将热界面材料置于传热表面之间的间隙中之前、同时或之后)完成，或者甚至在使用热界面材料在传热系统的传热表面之间进行传热之前或同时完成。一些示例性实施方式还包括:在抑制热界面材料与周围气体接触的条件下将经调整的热界面材料(例如，单独的材料，已应用于传热表面的材料，等等)包装在容器(例如，密封容器等)中，并在所期望的条件(例如，直至使用热界面材料时、在储存热界面材料的过程中、在运输热界面材料的过程中，等等)下将热界面材料保持在该容器中，从而在终端用户开封和使用热界面材料时提高热界面材料的运行可靠性。
[0040]下面将参考附图更加全面地描述示例性实施方式。
[0041]图1说明的是本公开内容的用于加工热界面材料(例如，整块供给的热界面材料等)的示例性方法100的流程图。在例如在经历周期性温度变化的传热装置中使用热界面材料在部件的传热表面之间进行传热时，这种加工可以帮助抑制裂纹的形成和/或提高热界面材料的运行可靠性。示例性方法100是在以下情况下描述的:在将热界面材料安装在传热系统中之前加工热界面材料。但是，应理解为，示例性方法100也适用于以下情况:在将热界面材料安装到传热系统中的同时加工热界面材料，和在热界面材料已安装于传热系统中之后加工热界面材料。
[0042]所述方法100通常包括通过使热界面材料经受减压来调整热界面材料的操作102，和抑制环境气体与经调整的热界面材料接触的操作104，例如，在将热界面材料用于传热系统中之前进行抑制。方法100可以应用于任何尺寸和/或任何量的热界面材料(例如，大块的热界面材料等)。
[0043]在示例性方法100中，调整热界面材料的操作102通常包括:将热界面材料置于调整系统中(例如，在调整系统的容器部分中，等等)，并降低热界面材料周围的压力，从而例如从热界面材料中除去所裹挟的气体，等等。将所述调整系统构造为使热界面材料保持在总体密封的条件下。这使得在热界面材料周围的调整系统中实现了所期望的减压条件(并随后根据需要维持该减压条件)。所述调整系统可以包括真空室、可气密密封的桶(例如，5加仑的桶等)、可密封的袋(例如，塑料热封袋等)、至少一个或更多个分配盒、至少一个或多个可密封的管、任何适合的可密封的包装或容器、图2所示的调整系统220和40加仑的混合器等，以上都在本公开内容的范围内。在另一些示例性实施方式中，调整热界面材料的操作102可以包括至少一个或更多个其他适当的操作，从而例如从热界面材料中除去所裹挟的气体等。
[0044]如刚才所述，降低热界面材料周围的压力可以包括采用适当的操作(例如，抽吸操作、真空操作、其他密封操作等)从热界面材料周围的调整系统内部除去气体(例如，空气等)。这在调整系统中，在热界面材料周围创建了低压环境(例如，中度真空等)，其中热界面材料周围的压力低于调整系统外部的环境压力(例如环境空气压力等)。例如，在热界面材料周围获得的压力可以是完全真空的约1.0%(约29.5英寸汞柱绝对值(inHg abs)、约
14.5磅/平方英寸绝对值(psia)、约100千帕斯卡绝对值(kPa abs)或约750托)?完全真空的约 99.999%(约 0.0004inHg abs、约 0.0002psia、约 0.0OlkPa abs 或约 0.0lTorr)。
[0045]例如，可以在调整系统上安装一个气门，并可以通过该气门来抽真空，以使调整系统内部的热界面材料周围直接减压(例如，从其中除去气体等)。可以对热界面材料施加真空并持续所需的时间，从而在调整系统内(及热界面材料周围)获得所需的压力。在施加真空后基本可以立即在热界面材料周围实现所获得的压力(例如，降低的压力、真空等)。例如,可对位于调整系统中的热界面材料施加至少约5分钟的至少约381托(至少约15inHgabs、至少约7.37psia或至少约50.8kPa abs)(表压)的真空，以实现所需的减压。
[0046]作为另外一种选择，降低热界面材料周围的压力可以包括:在保持热界面材料周围的调整系统的体积基本恒定的同时降低热界面材料周围的调整系统内的气体温度，或者在保持热界面材料周围的调整系统内的气体温度基本恒定的同时增大热界面材料周围的调整系统的体积，等等。
[0047]例如，可以加热调整系统和其所包含的热界面材料，然后将其盖上以在热界面材料周围制造低压环境。更特别地，可以将调整系统的容器部分和其所包含的热界面材料加热至任何所需的温度，然后可以用盖封闭仍被加热的容器部分，从而将热界面材料密封于其中。当热界面材料冷却时，在容器部分与盖之间将形成轻度真空/气密密封。应该理解，容器部分和/或热界面材料的温度只需略微升高，这样，在随后用盖封闭调整系统的容器部分并使其中的热界面材料冷却时，就会在热界面材料周围产生轻度真空。但是，根据所要实现的所需真空水平，可以将容器部分和/或热界面材料加热至本公开内容范围内的任何所需温度(例如，高于调整系统和/或调整系统内的热界面材料周围的环境空气温度的任何温度，且不超过调整系统的容器部分的极限(例如，对于塑料容器部分而言为约80°C，等等)，等等)。此外，根据所要实现的所需真空水平，可以对容器部分和/或热界面材料加热任何所需的时长(例如，约30秒、约24小时等)。
[0048]所述方法100的操作104 (抑制环境气体与经调整的热界面材料接触)通常包括将经调整的热界面材料保持在总体密封的状况下。这会保护经调整的热界面材料，以在需要使用热界面材料或者将热界面材料转移至另一容器(例如，用于包装、存储、运输等的容器)中之前避免使其暴露于环境气体。这样，在例如需要使用、存储或向终端用户运输热界面材料等之前，可以根据需要使热界面材料保持在总体密封的状况下。当以总体密封的状况运输至终端用户时，终端用户可以开封热界面材料(使热界面材料暴露于环境气体)并根据需要安装热界面材料(例如，在所期望的时间范围内安装，等等)。如上所述，本发明人已经出乎意料地发现，如果在开封热界面材料之后约48小时或更短时间内安装好经调整的热界面材料以用于传热系统中的部件(在运行过程中经历周期性温度变化)，则对热界面材料的这种调整能够帮助抑制使用过程中热界面材料中裂纹、空穴等的形成(由此提高热界面材料的运行可靠性)。
[0049]将经调整的热界面材料保持在总体密封的状况下可以包括:在实施所述调整操作102之后，将经调整的热界面材料保持在调整系统内(例如，保持在调整了热界面材料后的调整系统的容器部分内，等等)。例如，可以将热界面材料保持在减压条件下(例如，连续真空下，等等)的调整系统中。或者，真空可以是不连续的，并且可以采用适当的操作来密封所述调整系统的用来从热界面材料周围除去所裹挟的气体的任何开口部分(例如，调整系统的容器部分的任何开口部分等)，由此抑制环境气体与经调整的热界面材料接触。这样，在例如需要使用、存储、向终端用户运输热界面材料前，在需要将热界面材料转移至其他容器(例如，用于包装等的容器)中前，可以根据需要将热界面材料保持在调整系统中(例如，在调整系统的容器部分中，等等)。
[0050]作为另外一种选择，将经调整的热界面材料保持在总体密封的状况下可以包括:将经调整的热界面材料从调整系统转移(例如，为了包装等)至所需的可密封容器(例如，气密密封容器、气密包装容器等)中，由此将热界面材料保持在抑制经调整的热界面材料与环境气体接触的条件下。所述容器可以包括例如本公开内容范围内的可气密密封的桶(例如，5加仑的桶等)、可密封的袋(例如，塑料热封袋等)、至少一个或更多个分配盒、至少一个或更多个可密封的管、任何适合的可密封的包装或容器等等。这样，在例如需要使用、存储或向终端用户运输之前，可以根据需要将热界面材料保持在密封容器中。当在密封容器中运输至终端用户时，终端用户可以打开密封的容器(使容器中的压力恢复为环境压力)，并根据需要安装热界面材料。
[0051]根据需要和/或期望，当加工热界面材料时，可以重复进行调整热界面材料的操作102和抑制环境气体与经调整的热界面材料接触的操作104中的至少一个或更多个操作(重复至少一次以上)。例如，如果经调整的热界面材料暴露在了环境气体下，但在该暴露之后约48小时或更短时间内不会使用，则可以在使用热界面材料之前重复进行操作102(以及可能的操作104)来重调整热界面材料，由此如本文所主要公开地提高操作可靠性。
[0052]图2说明的是被构造用于调整本公开内容的热界面材料的示例性系统220。例如，所示系统220可以与方法100及其操作102和104中的至少一个或多个结合使用。特别是，系统220被构造用来将热界面材料收纳于其中(例如，单独的材料，已安装于传热表面的材料，等等)、调整热界面材料(例如，从热界面材料中除去所裹挟的气体，等等)、然后根据需要将热界面材料保持在减压条件下。
[0053]如图2所示，所示系统220通常包括容器222和偶接于容器222的第一和第二阀组件224、226。容器222被构造用来将热界面材料收纳于其中。此外，第一和第二阀组件224、226被构造用来控制(与真空源(未示出)配合)流入和/或流出容器222的气流(例如，用于降低容器222中的压力并从容器222内的热界面材料中除去所裹挟的气体，等等)。例如，阀组件224运行时调节通向系统220的空气压力。而阀组件226运行时监控通过管线228流向容器222的空气的压力(通过仪表单元226a来监控)，并监控容器222内部的真空水平(通过仪表单元226b来监控)。
[0054]容器222包括:被构造用来将热界面材料固定在容器222中的基体230，和被构造用来盖住基体230的盖232。可以在盖232与基体230之间提供衬垫(不可见)以帮助将热界面材料充分密封在容器222中(当放置盖232以盖住基体230时)。通过适当的操作(例如，机械紧固件等)，可以将盖232偶接于基体230，盖232可以包括透明和/或半透明材料，以使容器222中的热界面材料可以透过盖232来查看。所示容器222具有总体为圆柱形的形状，但可以具有本公开内容范围内的任何其他适合的形状(例如，立方形、球形等)。另外，容器222可以具有任何所需的尺寸(例如，5加仑等)和/或可以由本公开内容范围内的任何所需的材料(例如，金属材料(例如，钢、铝、其组合等)、塑料材料、其组合等)构成。
[0055]在操作所示系统220时，热界面材料位于基体230中，盖232位于基体230上方以将热界面材料充分密封在容器222中。然后操作第一和第二阀组件224、226以将容器222内抽真空并降低容器222中的热界面材料周围的压力(例如，从热界面材料中除去所裹挟的气体，等等)。例如，可以操作第一和第二阀组件224、226以将容器222抽真空到至少约381托(约15inHg abs)并保持至少约5分钟，以降低容器222中热界面材料附近的压力。在施加真空之后，经调整的热界面材料可以根据需要保留在容器222中。或者，可以将热界面材料从容器222中取出，从而如本文所公开的，进行使用和后续包装等。在另一些示例性实施方式中，可以将系统抽至小于约381托(约15inHg abs)的真空以从热界面材料中除去所裹挟的气体，和/或可以抽真空小于约5分钟。
[0056]在本公开内容的一些示例性实施方式中，热界面材料经设置适合用于填充传热系统中传热表面之间的间隙。此处，热界面材料通常包括基材和分散在基材中的导热颗粒。在用热界面材料填充传热系统中传热表面间隙之前约8小时内或者在将热界面材料储存在抑制环境气体与经调整的热界面材料接触的条件下之前约8小时内，使热界面材料经受减压，由此调整热界面材料(例如，在将热界面材料安装在电气部件等中之前、同时或之后进行所述调整)。如本文所述，这有助于提高热界面材料在传热表面之间传热的运行可靠性。在一些示例性实施方式中，使热界面材料经受低于环境空气压力的减压条件。并且在一些示例性实施方式中，使热界面材料经受约0.01托~约750托的减压条件。
[0057]在本公开内容的一些示例性实施方式中，将经调整的热界面材料包装在所需的容器内，例如，为了进行存储、运输等(例如，单独的材料，已安装于传热表面的材料，等等)。所述容器可以是能够与包装在其中的热界面材料一起在抑制环境气体与经调整的热界面材料接触的条件下气密密封的容器。在一些示例性实施方式中，热界面材料在气密密封的容器中载运、存储等。在一些示例性实施方式中，在使用(例如，用来在传热表面之间传热等)前约48小时以下，将热界面材料一直保持在抑制环境气体与经调整的热界面材料接触的条件下。更特别地，可以将热界面材料一直保持在这种条件下直至使用前约24小时以下，或者更特别地，直至使用前约12小时以下，进一步更特别地，直至使用前约8小时以下。在一些示例性实施方式中，可以将热界面材料从气密密封的容器中取出，然后根据需要对其进行重调整(例如，在暴露于周围气体后约48小时或更短时间内不使用热界面材料时，等等。
[0058]在一些示例性实施方式中，本公开内容的热界面材料基本不具有在填充传热系统的传热表面间隙的热界面材料的使用过程中所形成的裂纹。例如，在将热界面材料暴露于约-20°C的温度与约160°C的温度之间的热循环等约至少10个循环以上(例如，10个循环、20个循环、40个循环、50个循环、1，000个循环等)之后，热界面材料可以基本无裂纹。再例如，在将热界面材料暴露于包括至少约100°C的温度变化的热循环至少约10个循环以上(例如，10个循环、20个循环、40个循环、50个循环、1，000个循环等)之后，热界面材料可以基本无裂纹。
[0059]在一些示例性实施方式中，本公开内容的热界面材料基本不具有在暴露于热循环分析的过程中所形成的裂纹。在一些示例性实施方式中，热界面材料基本不具有在使热界面材料暴露于包括至少约100°c的温度变化的热循环的过程中所形成的裂纹。在一些示例性实施方式中，本公开内容的热界面材料基本不具有在使热界面材料暴露于约-20°c至约90°C的热循环的过程中所形成的裂纹。在一些示例性实施方式中，热界面材料基本不具有在使热界面材料暴露于约_20°C至约120°C的热循环的过程中所形成的裂纹。在一部分这些示例性实施方式中，本公开内容的热界面材料基本不具有在使热界面材料暴露于约至少10个循环以上(例如，10个循环、20个循环、40个循环、50个循环、1，000个循环等)的热循环的过程中所形成的裂纹。
[0060]在一个示例性实施方式中，在第一时段，在使用填充了至少两个表面的间隙的热界面材料的过程中，本公开内容的热界面材料基本不具有在使热界面材料暴露于约-20°C的温度与约160°C的温度之间的热循环约至少10个循环的过程中所形成的裂纹。但是，在第二时段，在使热界面材料(例如，同一热界面材料、取自同一批供给的热界面材料的样品等)暴露于环境空气至少约8小时以上之后，在使用填充了至少两个表面的间隙的热界面材料的过程中使热界面材料暴露于约_20°C的温度与约160°C的温度之间的热循环约至少10个循环后，热界面材料表现出了裂纹形成。
[0061]适合用于本公开内容的示例性热界面材料可以包括宽范围的材料，包括但不限于导热油灰、导热膏、导热隙垫、有机(例如，聚合物)材料(与无机(例如，金属焊料)材料相比)、固化的自支持或独立式垫或片(与可涂抹的糊剂或可回流的焊料不同)，等等。
[0062]实施例[0063]以下实施例本质上是示例性的。可以改变以下实施例而不脱离本公开内容的范围。
[0064]实施例1
[0065]在本实施例中，用四份导热油灰样品(硅酮热隙填料产品)来评价所裹挟的气体的存在。该导热油灰的热导率为约3瓦/米-开尔文(W/mK)，密度为约2.4克/立方厘米(g/cc)。
[0066]第一样品包括在实验室环境条件下暴露了约24小时的导热油灰的整块球。然后将该样品浸入透明玻璃缸中的脱气液态硅酮中，并将该缸放置在真空室(具有观察样品用的透明窗)内。对真空室内部抽逐渐加强的真空，从而在该室内产生约127托(约5inHgabs)的最终低压(该室内产生约_25inHg的仪表读数)。在该室内将样品保持在此低压下约I小时，随后进行以下观察。在约254托(约IOinHg abs)的减压条件下气泡开始在样品表面上形成，并且直至约127托(约5inHg abs)的最终低压前气泡量都在增加。图3显示的是大约在室内达到约127托(约5inHg abs)的减压条件时的第一样品(和自其上浮现的气泡)。然后裂纹开始在样品表面上形成，同时气泡从裂纹中浮现。在约127托(约5inHg abs)的减压条件持续了约15分钟后，约少于50%的气泡仍在从样品中浮现。并且，在约127托(约5inHg abs)的减压条件持续了约I小时后，仅少部分气泡仍在从样品中浮现，这意味着大百分比的气体已从样品中除去。
[0067]第二样品包括在约127托(约5inHg abs)(仪表读数为约_25inHg)的减压条件下经历了约15分钟的初始真空调整操作(根据本公开内容)的导热油灰的整块球。然后将该经真空调整的样品浸入(紧随真空调整操作之后)透明玻璃缸中的脱气液态硅酮中，并将该缸放置在真空室(具有观察样品用的透明窗)内。以与第一样品基本相同的方式对真空室抽真空，从而在该室内产生约127托(约5inHg abs)的最终低压。然后将该样品保持在此低压下约I小时。图4显示的是大约在室内达到约127托(约5inHg abs)的减压条件时的第二样品。如图4所示，与第一样品相比(图3)，第二样品展现出显著减少的来自其表面的起泡量。具体而言，大约在室内达到约127托(约5inHg abs)的减压条件时的第二样品的所观察到的气泡量与第一样品在暴露于约127托(约5inHg abs)的减压条件约I小时之后所观察到的气泡量大致相同。因此，与第二样品相关的气泡减少(与第一样品相比)证明所述初始真空调整操作有效地从第二样品中除去了所裹挟的气体。
[0068]第三样品包括在约127托(约5inHg abs)的减压条件了经历了约15分钟的初始真空调整操作的导电油灰的整块球。在此真空调整操作之后，将样品置于实验室环境条件下约12小时。然后将该样品浸入透明玻璃缸中的脱气液态硅酮中，并将该缸放置在真空室(具有观察样品用的透明窗)内。以与第一样品基本相同的方式对真空室抽真空，从而在该室内产生约127托(约5inHg abs)的最终低压。然后将该样品保持在此低压下约I小时。图5显示的是大约在室内的减压达到约127托(约5inHg abs)时的第三样品(和自其上浮现的气泡)。如图5所示，大量气泡以与第一样品(图3)相似的方式从样品上浮现，这表明，通过初始真空调整操作除去样品中所裹挟的气体，在如本文中所述将样品随后暴露于环境气体时，是可逆的。
[0069]第四样品包括在约127托(约5inHg abs)的减压条件了经历了约15分钟的初始真空调整操作的导电油灰的整块球。在此真空调整操作之后，将样品储存在除去了气体的密封袋中(以帮助抑制样品与环境气体接触)约I个月。然后将该样品浸入透明玻璃缸中的脱气液态硅酮中，并将该缸放置在真空室(具有观察样品用的透明窗)内。以与第一样品基本相同的方式对真空室抽真空，从而在该室内产生约127托(约5inHg abs)的最终低压。然后将该样品保持在此低压下约I小时。图6显示的是大约在室内达到约127托(约5inHg abs)的减压条件时的第四样品(和自其上浮现的气泡)。如图6所示，第四样品展现出与第一样品(图3)和第三样品(图5)相比显著减少的来自其表面的起泡量，这表明在储存期间没有大量气体裹挟在样品中。
[0070]实施例2
[0071]在本实施例中，对两份导热油灰样品(硅酮热隙填料产品)进行热循环分析。该导热油灰的热导率为约3W/mK，密度为约1.5g/cc。
[0072]将该导热油灰的第一样品置于容器中，并使其经受减压。特别地，通过对容器和导热油灰施加约5分钟的约381托(约15inHg abs)的真空(以使第一样品得到真空调整)而从容器中除去气体(从容器中的样品中除去所裹挟的气体)。不使导热油灰的第二样品经受减压(因此其未得到真空调整)。然后立即对第一和第二样品进行热循环分析。将每个样品放置在一对玻璃板之间，以便可以容易地观察到热循环分析的效果。间隔物将每对板分开，以使每个样品都具有约40密耳至约60密耳(约I毫米?约1.5毫米)的基本恒定的厚度。并且，将每对板都用弹簧夹夹具固定在一起，以帮助将样品保持在该厚度。然后将各样品置于循环烘箱中，所述烘箱经程序化而使样品在约-20°C的温度至约160°C的温度之间循环约42个循环(其中每个循环持续约4小时)。图7显示的是分析之后的经真空调整的第一样品。而图8显示的是分析之后的未经调整的第二样品。比较图7和图8可以看出，经真空调整的第一样品(图7)在分析后基本不含可见裂纹，而未经调整的第二样品(图8)具有明显可见的裂纹。
[0073]实施例3
[0074]在本实施例中，对两份导热油灰样品(硅酮热隙填料产品)进行热循环分析。该导热油灰的热导率为约2W/mK，密度为约3.0g/cc。
[0075]将该导热油灰的第一样品置于容器中，并使其经受减压。特别地，通过对容器和样品施加约5分钟的约381托(约15inHg abs)的真空(以使第一样品得到真空调整)而从容器中除去气体(从容器中的样品中除去所裹挟的气体)。不使导热油灰的第二样品经受减压(因此其未得到真空调整)。然后立即对第一和第二样品进行热循环分析。将每个样品放置在一对玻璃板之间，以便可以容易地观察到热循环分析的效果。间隔物将每对板分开，以使每个样品都具有约40密耳至约60密耳(约I毫米?约1.5毫米)的基本恒定的厚度。并且，将每对板都用弹簧夹夹具固定在一起，以帮助将样品保持在该厚度。然后将各样品置于循环烘箱中，所述烘箱经程序化而使样品在约-20°C的温度至160°C的温度之间循环约42个循环(其中每个循环持续约4小时)。图9显示的是分析后的经真空调整的第一样品。而图10显示的是分析后的未经调整的第二样品。比较图9和图10可以看出，经真空调整的第一样品(图9)在分析后基本不含可见裂纹，而未经调整的第二样品(图10)具有明显可见的裂纹。
[0076]实施例4
[0077]在本实施例中，对两份导热油灰样品(硅酮热隙填料产品)进行热循环分析。该导热油灰的热导率为约3W/mK，密度为约2.4g/cc。
[0078]将该导热油灰的第一样品置于容器中，并使其经受减压。特别地，通过对容器和样品施加约5分钟的约381托(约15inHg abs)的真空(以使第一样品得到真空调整)而从容器中除去气体(从容器中的样品中除去所裹挟的气体)。不使导热油灰的第二样品经受减压(因此其未得到真空调整)。然后立即对第一和第二样品进行热循环分析。将每个样品放置在一对玻璃板之间，以便可以容易地观察到热循环分析的效果。间隔物将每对板分开，以使每个样品都具有约40密耳至约60密耳(约I毫米?约1.5毫米)的基本恒定的厚度。并且，将每对板用弹簧夹夹具固定在一起，以帮助将样品保持在该厚度。然后将各样品置于循环烘箱中，所述烘箱经程序化而使样品在约-20°C的温度至160°C的温度之间循环约42个循环(其中每个循环持续约4小时)。图11显示的是分析后的经真空调整的第一样品。而图12显示的是分析后的未经调整的第二样品。比较图11和图12可以看出，经真空调整的第一样品(图11)在分析后基本不含可见裂纹，而未经调整的第二样品(图12)具有明显可见的裂纹。
[0079]实施例5
[0080]在此实施例中，对两份导热膏样品(硅酮类热膏，其热导率为约3.8W/mK、密度为约2.6g/cc，并适合用于高性能计算机处理器等中)进行热循环分析。将导热膏的第一样品置于容器中，并使其经受减压。特别地，通过对容器和样品施加约5分钟的约381托(约15inHg abs)的真空(以使第一样品得到真空调整)而从容器中除去气体(从容器中的样品中除去所裹挟的气体)。不使该导热膏的第二样品经受减压(因此其未得到真空调整)。然后立即对第一和第二样品进行热循环分析。将每个样品放置在一对玻璃板之间，以便可以容易地观察到热循环分析的效果。间隔物将每对板分开，以使每个样品都具有约40密耳至约60密耳(约I毫米?约1.5毫米)的基本恒定的厚度。并且，将每对板用弹簧夹夹具固定在一起，以帮助将样品保持在该厚度。然后将各样品置于循环烘箱中，所述烘箱经程序化而使样品在约_20°C的温度至160°C的温度之间循环42个循环(其中每个循环持续约4小时)。图13显示的是分析后的经真空调整的第一样品。而图14显示的是分析后的未经调整的第二样品。比较图13和图14可以看出，经真空调整的第一样品(图13)在分析后具有极少的可见裂纹，而未经调整的第二样品(图14)具有明显可见的裂纹。
[0081]实施例6
[0082]在本实施例中，对四份导热油灰样品(硅酮热隙填料产品)进行热循环分析。该导热油灰的热导率为约3W/mK，密度为约2.4g/cc。
[0083]在分析之前，如下制备各样品。将导热油灰的第一样品暴露于实验室环境条件约24小时。在约127托(约5inHg abs)的减压条件下对导热油灰的第二样品进行约15分钟的初始真空调整操作。在约127托(约5inHg abs)的减压条件下对导热油灰的第三样品进行约15分钟的初始真空调整操作，然后将其暴露于实验室环境条件约24小时。并且，在约127托(约5inHg abs)的减压条件下对导热油灰的第四样品进行约15分钟的初始真空调整操作，然后将其包装在真空下的密封容器中(以帮助抑制样品与环境气体接触)约I个月。所述初始真空调整操作包括:将受试样品置于容器中，然后将该容器内抽真空至约127托(约5inHg abs)并持续约15分钟。
[0084]在样品制成之后，立即对这四个样品进行热循环分析。将每个样品都放置在一对总体为方形的玻璃板(尺寸为约2.5英寸X约2.5英寸，厚度为约0.25英寸)之间，以便可以容易地观察到热循环分析的效果。间隔物将每对板分开，以使每个样品都具有约40密耳至约60密耳(约I毫米?约1.5毫米之间)的基本恒定的厚度。并且，将每对板都用弹簧夹夹具固定在一起，以帮助将样品保持在该厚度。然后将各样品置于循环烘箱中，所述烘箱经程序化而使各样品以约1.5°C /分钟的速率在约_20°C的温度至160°C的温度之间循环约42个循环(使每个循环持续约4小时，并且该分析持续了约7天)。
[0085]图15显示的是分析之后的第一样品，图16显示的是分析之后的第二样品，图17显示的是分析之后的第三样品，并且图18显示的是分析之后的第四样品。比较图15?18可以看出，在分析前约24小时内进行了初始真空调整操作的第二和第四样品(分别为图16和图18)基本未表现出可见的裂纹。但是，在分析前在实验室环境条件下暴露了约24小时的第一和第三样品(分别为图15和图17)表现出了明显可见的裂纹。因此，第一样品(图
15)显示出热循环对导热油灰(未经历初始真空调整操作时)具有不良效果。第二样品(图
16)显示出了施加于导热油灰的真空调整操作的益处(例如，大大减少了表面开裂，等等)。第三样品(图17)显示出，施加于导热油灰的真空调整操作的益处可随时间推移而消失，因此导热油灰在涉及热循环的应用中的后续使用可能导致不合需要的裂纹形成。此外，第四样品(图18)显示出施加于导热油灰的真空调整操作的益处可以通过以下方式而得到长期保持:将经真空调整的导热油灰包装在真空下的密封容器中，以保护其免于暴露于环境气体。
[0086]因此，本公开内容涉及在减压条件(例如降低的大气压力等)下调整过的热界面材料，和调整热界面材料的方法。对热界面材料的这种调整可以:在包装热界面材料之前完成；在将热界面材料安装到传热系统中之前、同时或之后完成；在使用热界面材料在传热系统中的传热表面之间进行传热之前或传热同时完成；等等。
[0087]本文所公开的是涉及加工热界面材料的系统和方法的示例性实施方式，其目的是提高与传热系统一起使用(例如，用来在系统的传热表面之间传热，等等)的热界面材料在热循环等过程中的可靠性、操作性、抗裂纹形成性，这进而又会提高传热系统在上述使用过程中的可靠性、操作性等，特别是在传热系统在上述使用过程中经历周期性温度变化时。还公开了已根据本
【发明内容】
加工了的热界面材料(包括已经历减压调整和/或经受减压处理的热界面材料)的示例性实施方式。在这些实施方式中，对热界面材料的调整可以在将热界面材料安装在传热系统中的传热表面之间之前、同时或之后完成，或者甚至在使用热界面材料在传热系统中的传热表面之间进行传热之前或同时完成。在一些示例性实施方式中，可以将经调整的热界面材料(例如，与传热系统分开的热界面材料，安装在传热系统中的热界面材料，等等)在能够抑制经调整的热界面材料与环境气体接触的条件下进一步包装和/或存储(例如，单独包装和/或存储，与安装有热界面材料的传热系统一起包装和/或存储，等等)。
[0088]本公开内容的示例性实施方式通常涉及适合用于填充表面之间的间隙和/或在表面之间传热(例如，在传热系统中等)的热界面材料。在一个示例性实施方式中，热界面材料通常包括基材和分散于基材中的导热颗粒。热界面材料经构造后具有如下效果:在第一时段，在使用填充了至少两个表面的间隙的热界面材料的过程中，在使热界面材料暴露于约_20°C的温度与约160°C的温度之间的热循环约至少10个循环之后，热界面材料基本不具有或将基本不具有裂纹；在第二时段，在使用填充了至少两个表面的间隙的热界面材料的过程中，在将热界面材料暴露于环境空气至少约8小时之后，在使热界面材料暴露于约-20°C的温度与约160°C的温度之间的热循环约至少10个循环之后，热界面材料表现出或将表现出裂纹形成。
[0089]在另一示例性实施方式中，热界面材料通常包括基材和分散于基材中的导热颗粒。此处，在减压条件下调整热界面材料，并且在调整热界面材料后约48小时或更短时间内，将热界面材料置于抑制环境气体与经调整的热界面材料接触的容器中，或者将热界面材料用于在传热系统的传热表面之间传热。在该不例性实施方式中，热界面材料可以在将热界面材料安装在传热系统中之前、同时或之后调整。或者，热界面材料可以在将热界面材料用于在传热系统的传热表面之间传热之前的任何时间或同时调整。
[0090]本公开内容的示例性实施方式还通常涉及加工热界面材料的方法，其目的是提高用于在至少两个传热界面之间传递热量时热界面材料的运行可靠性。在一个实施方式中，方法通常包括:在减压条件下调整热界面材料，以使得热界面材料在暴露于至少约10个循环的包括至少约100°c的温度变化的热循环之后基本不具有或将基本不具有裂纹。
[0091] 本公开内容的示例性实施方式可用于调整整块供给的热界面材料。这种整块供给可以包括任何所需体积的材料。
[0092]提供示例性实施方式是为了使本发明更为详尽，并可将其范围全面地传达给本领域技术人员。为使本公开内容的实施方式得到全面理解，阐述了大量的具体细节，例如特定的部件、系统、装置和方法的实例。对于本领域技术人员而言显而易见的是，不必采用具体细节，示例性实施方式可以以多种不同形式实施，并且不应将具体细节或示例性实施方式理解为对本发明范围的限制。在一些示例性实施方式中，对于公知的方法、公知的设备结构和公知的技术没有详细描述。另外，提供用本公开内容的一个或多个示例性实施方式时所能够实现的优点和改进仅是出于说明的目的，并不限制本公开内容的范围，因为本文所公开的示例性实施方式可以提供全部上述优点和改进或者完全不提供上述优点和改进，但其仍落在本公开内容的范围内。
[0093]本文所使用的术语仅出于描述特定示例性实施方式的目的，并非意在做出限制。除非上下文清楚地另有指出，本文所用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”也意在包括复数形式。词语“包含”、“包括”和“具有”是开放性的，因此是指存在所述的特征、整体、步骤、操作、要素和/或部件，但也不排除一种或多种其他特征、整体、步骤、操作、要素、部件和/或其组合的存在或加入。此处所述的方法步骤、过程和操作不应被理解为必须按照所讨论或说明的顺序来执行，除非特别限定了它们的执行顺序。还应理解的是，可以采用额外或替代性的步骤。
[0094]当将一个元件或层描述为位于另一元件或层的“上”或者“咬合于”、“连接于”或“偶接于”另一元件或层时，前者可以直接位于其他元件或层上或者直接咬合于、连接于或偶接于其他元件或层，或者其间可以存在插入的元件或层。相反，当将元件描述为“直接在”另一元件或层“上”或者“直接咬合于”、“直接连接于”或“直接偶接于”另一元件或层时，则可以不存在插入元件或层。应以相似方式理解用于描述元件之间的关系的其他词语(例如，“在……之间”与“直接在……之间”，“相邻”与“直接相邻”，等等)。文本所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出项的任何一个和全部组合。用于修饰数值的术语“约”表示计算或测量允许在数值上存在一些轻微的不精确性(一定程度逼近精确的数值；近似或合理地接近该值；差不多)。如果出于某种原因“约”所带来的不精确性在本领域中未被另外理解为此普通含义，则此处所使用的“约”指测量或使用此类参数的普通方法可以产生的至少一些误差。例如，术语“通常”、“大约”和“基本”可在本文中用来表示在制造误差容忍范围内。
[0095]虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用来描述各种要素、部件、区域、层和/或部分，但是这些要素、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语可以仅用于将一种要素、部件、区域、层或部分与另一种区域、层或部分区分开。当用于本文中时，例如“第一”、“第二”等术语和其他数字术语并不意味着顺序或次序，除非上下文清楚指出。因此，上面所讨论的第一要素、部件、区域、层或部分可以称作第二要素、部件、区域、层或部分，而不脱离示例性实施方式的教导。
[0096]为便于描述，例如“内”、“外”、“下方”、“之下”、“低于”、“高于”和“上”等空间相关
的术语可在本文中用来描述如附图所示的一种要素或特征与另一种或多种要素或特征的关系。除了图中所示的方向之外，空间相关的术语还旨在涵盖设备在使用或操作时的不同方向。例如，如果图中的设备被翻转，则被描述为在其他要素或特征“下方”或“之下”的要素将被定向为在所述其他要素或特征的“上方”。因此，示例性的术语“之下”可以包括上和下两个方向。设备可以被另外定向(旋转90度或在其他方向上旋转)，而本文所用的空间相关的描述语应据此进行理解。
[0097]另外，本文的特定值(例如，压力、时间、尺寸等)的公开不排除可用于其他示例性实施方式中的其他值，这取决于例如所加工的特定热界面材料和其他因素等。本文中对给定参数的特定数值范围(例如，时间、压力、尺寸等)的公开不排除可用于本文所公开的一个或多个实例中的其他数值和数值范围。此外，可以设想，本文所述的特定参数的任何两个特定值可以限定可以适用于给定参数的数值范围的端点。对给定参数的第一数值和第二数值的公开可以理解为公开了该第一与第二值之间的任何值也可以用于给定参数。类似的是，可以设想，对参数的两个以上数值范围的公开(无论这些范围是否嵌套、重叠或不同)涵盖了可以利用所公开的范围的端点来要求保护的所有可能的数值范围组合。
[0098]提供对实施方式的上述描述是为了进行说明和描述。这些描述并不意在穷举或限制本公开内容。特定实施方式的单独要素或特征通常不限于该特定实施方式，而是在适用时可以互换，并可用在选定的实施方式中，即使没有具体显示或描述也是如此。还可以以多种方式使其进行变化。不应认为这些变化脱离了本公开内容，所有这些修改都意在包含于本公开内容的范围之内。
【权利要求】
1.一种热界面材料，所述热界面材料适合用来填充至少两个表面之间的间隙以在所述至少两个表面之间传热，所述热界面材料包括: 基材；和 分散在所述基材中的导热颗粒； 其中，所述热界面材料经历了减压调整和/或经受了减压处理，由此提高所述热界面材料在热循环过程中的运行可靠性和/或抗裂纹形成性。
2.如权利要求1所述的热界面材料，其中: 在第一时段，在填充了至少两个表面之间的间隙的所述热界面材料的使用过程中，在使所述热界面材料暴露于约_20°C的温度与约160°C的温度之间的热循环约至少10个循环之后，所述热界面材料基本不具有裂纹；和 在第二时段，在将所述热界面材料暴露于环境空气至少约8小时之后，在填充了至少两个表面之间的间隙的所述热界面材料的使用过程中，在使所述热界面材料暴露于约_20°C的温度与约160°C的温度之间的热循环约至少10个循环之后，所述热界面材料表现出了裂纹形成。
3.如前述权利要求中任一项所述的热界面材料，其中: 所述热界面材料在低于环境空气压力的减压条件下调整；和/或 所述热界面材料在约0.01托~约750托的减压条件下调整。
4.如前述权利要求中任一·项所述的热界面材料，其中: 在将所述热界面材料用于填充所述至少两个表面之间的间隙以在所述至少两个表面之间传热之前，所述热界面材料经历减压调整；或 在将所述热界面材料用于填充所述至少两个表面之间的间隙以在所述至少两个表面之间传热的过程中，所述热界面材料经历减压调整；或 在放置所述热界面材料以填充至少两个表面之间的间隙从而在所述至少两个表面之间传热之前、过程中或之后，所述热界面材料经历减压调整。
5.如前述权利要求中任一项所述的热界面材料，其中，所述热界面材料为导热油灰、导热膏或导热隙垫。
6.如前述权利要求中任一项所述的热界面材料，其中，所述热界面材料已经历了减压调整，由此，在调整所述热界面材料后约48小时或更短时间内，将经调整的所述热界面材料置于抑制环境气体与经调整的所述热界面材料接触的容器中，或者用于在传热系统的至少两个传热表面之间传热。
7.如权利要求6所述的热界面材料，其中，在调整所述热界面材料后约12小时或更短时间内，将经调整的所述热界面材料置于抑制环境气体与经调整的所述热界面材料接触的容器中，或者用于在传热系统中的至少两个传热表面之间传热。
8.如前述权利要求中任一项所述的热界面材料，其中，所述热界面材料处于抑制环境气体与所述热界面材料接触的容器中。
9.如权利要求8所述的热界面材料，其中，所述热界面材料在处于所述容器中时经历减压调整。
10.一种加工热界面材料的方法，所述方法用来提高所述热界面材料在用于在至少两个传热表面之间传热时的运行可靠性，所述方法包括:通过使所述热界面材料经受减压来调整所述热界面材料。
11.如权利要求10所述的方法，其中，对所述热界面材料的所述调整提高了所述热界面材料在热循环过程中的运行可靠性和/或抗裂纹形成性。
12.如权利要求10或11所述的方法，其中: 在使所述热界面材料暴露于约至少10个循环的包括至少约100°C的温度变化的热循环之后，所述热界面材料基本不具有裂纹；和/或 在使用所述热界面材料在所述至少两个传热表面之间传热的过程中，在使所述热界面材料暴露于约至少10个循环的包括至少约100°C的温度变化的热循环之后，所述热界面材料基本不具有裂纹。
13.如权利要求10~12中任一项所述的方法，其中: 调整所述热界面材料的步骤包括:使所述热界面材料经受至少约127托的真空，以降低所述热界面材料周围的压力；和/或 使所述热界面材料经受至少约127托的真空至少约5分钟；和/或 调整所述热界面材料的步骤包括:将所述热界面材料周围的压力降低至低于环境空气压力的压力；和/或 调整所述热界面材料的步骤包括:将所述热界面材料周围的压力降低至约0.01托~750 托。
14.如权利要求10~13中任一项所述的方法，所述方法还包括: 在调整所述热界面材料后约48小时或更短时间内抑制环境气体与经调整的所述热界面材料接触；和/或 在调整所述热界面材料后约12小时或更短时间内抑制环境气体与经调整的所述热界面材料接触。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述抑制环境气体与经调整的所述热界面材料接触包括:将经调整的所述热界面材料密封在容器中。
16.如权利要求10~13中任一项所述的方法，所述方法还包括:将经调整的所述热界面材料包装在容器中，所述容器经构造能够抑制环境气体与经调整的所述热界面材料接触。
17.如权利要求15或16所述的方法，所述方法还包括:将处在所述容器中的所述热界面材料运送至终端用户。
18.如权利要求10~17中任一项所述的方法，所述方法还包括: 在调整所述热界面材料后约48小时或更短时间内，使用经调整的所述热界面材料在传热系统中的至少两个传热表面之间传热；和/或 在调整所述热界面材料后约12小时或更短时间内，使用经调整的所述热界面材料在传热系统中的至少两个传热表面之间传热。
19.如权利要求10~18中任一项所述的方法，其中，通过使所述热界面材料经受减压来调整所述热界面材料的步骤包括:从所述热界面材料中除去所裹挟的气体。
20.如权利要求10~19中任一项所述的方法，所述方法还包括:将所述热界面材料安装到传热系统中；并且其中，通过使所述热界面材料经受减压来调整所述热界面材料的步骤包括:在将所述热界面材料安装到所述传热系统中之前调整所述热界面材料；或 在将所述热界面材料安装到所述传热系统中的同时调整所述热界面材料；或 在将所述热界面材料安装到所述传热系统中之后调整所述热界面材料。
21.一种热界面材料，所述热界面材料按照权利要求10~20中任一项所述的方法被加工过。
22.一种热界面材料，所述热界面材料适合用于填充至少两个表面之间的间隙以在所述至少两个表面之间传热，所述热界面材料包括: 基材；和 分散在所述基材中的导热颗粒； 其中，所述热界面材料经历了减压调整；和/或 其中，所述热界面材料经构造而使得: 在第一时段，在填充了至少两个表面之间的间隙的所述热界面材料的使用过程中，在使所述热界面材料暴露于约_20°C的温度与约160°C的温度之间的热循环约至少10个循环之后，所述热界面材料将基本不具有裂纹；和 在第二时段，在将所述热界面材料暴露于环境空气至少约8小时之后，在填充了至少两个表面之间的间隙的所述热界面材料的使用过程中，在使所述热界面材料暴露于约_20°C的温度与约160°C的温度之间的热循环约至少10个循环之后，所述热界面材料将表现出裂纹形成。·
【文档编号】H01L21/31GK103548123SQ201280024408
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年5月17日 优先权日:2011年5月19日
【发明者】卡伦·J·布鲁兹达, 理查德·F·希尔, 布莱恩·琼斯, 迈克尔·D·克雷格 申请人:莱尔德技术股份有限公司