本公開(kāi)大體上涉及熱界面材料，并且更具體地涉及包括相變材料的熱界面材料。
背景技術(shù)：
：熱界面材料被廣泛用于消散來(lái)自諸如中央處理單元、視頻圖形陣列、服務(wù)器、游戲機(jī)、智能電話、led板等之類(lèi)的電子組件的熱。熱界面材料通常用于將多余的熱從電子組件傳遞到散熱器(heatspreader)，然后將熱傳遞到散熱片(heatsink)。圖1示意性地圖示了電子芯片10，其包括硅片12、印刷電路板14和印刷電路板14上的多個(gè)倒裝芯片接頭16。電子芯片10通過(guò)一個(gè)或多個(gè)第一熱界面材料(tim)22說(shuō)明性地連接到散熱器18和散熱片20。如圖1中所圖示，第一tim22a連接散熱片20和散熱器18，并且第二tim22b連接散熱器18和電子芯片10的硅片12。熱界面材料22a、22b中的一個(gè)或兩個(gè)可以是如下所述的熱界面材料。tim22a被指定為tim2并且位于散熱器18和散熱片20之間，使得tim22a的第一表面與散熱器18的表面接觸，并且tim22a的第二表面與散熱片20的表面接觸。tim22b被指定為tim1，并且位于電子芯片10和散熱器18之間，使得tim22b的第一表面與諸如硅片12的表面的電子芯片34的表面接觸，并且tim22b的第二表面與散熱器18的表面接觸。在一些實(shí)施例(未示出)中，tim22被指定為tim1.5并且位于電子芯片10和散熱片20之間，使得tim22的第一表面與諸如硅片12的表面的電子芯片10的表面接觸，并且tim2的第二表面與散熱片22的表面接觸。熱界面材料包括熱油脂、油脂狀材料、彈性體帶和相變材料。傳統(tǒng)的熱界面材料包括諸如間隙墊和熱墊的組件。示例性熱界面材料在以下專(zhuān)利和申請(qǐng)中公開(kāi)，其公開(kāi)內(nèi)容由此通過(guò)引用以其整體并入本文：cn103254647、cn103254647、jp0543116、u.s.6,238,596、u.s.6,451,422、u.s.6,500,891、u.s.6,605,238、u.s.6,673,434、u.s.6,706,219、u.s.6,797,382、u.s.6,811,725、u.s.6,874,573、u.s.7,172,711、u.s.7,147,367、u.s.7,244,491、u.s.7,867,609、u.s.8,324,313、u.s.8,586,650、u.s.2005/0072334、u.s.2007/0051773、u.s.2007/0179232、u.s.2008/0044670、u.s.2009/0111925、u.s.2010/0048438、u.s.2010/0129648、u.s.2011/0308782、us2013/0248163和wo2008/121491。熱油脂和相變材料由于以非常薄的層鋪展并提供相鄰表面之間的緊密接觸的能力而具有比其他類(lèi)型的熱界面材料更低的熱阻。然而，熱油脂的缺點(diǎn)在于熱性能在熱循環(huán)(諸如從65℃至150℃)之后或在當(dāng)用在vlsi(“超大規(guī)模集成”)芯片中時(shí)的功率循環(huán)之后顯著劣化。還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)與表面平面性的大偏差導(dǎo)致在電子設(shè)備中的配合表面之間形成間隙時(shí)或者當(dāng)由于諸如制造公差等的其他原因存在配合表面之間的大間隙時(shí)，這些材料的性能劣化。當(dāng)這些材料的熱傳遞性損壞時(shí)，它們被用在其中的電子設(shè)備的性能受到不利影響。此外，油脂中的硅油從油脂中蒸發(fā)掉并損壞電子設(shè)備的其他組件。在一些實(shí)施例中，還期望熱界面材料具有優(yōu)秀的熱性能和熱穩(wěn)定性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本公開(kāi)提供了熱界面材料，其在將熱從諸如計(jì)算機(jī)芯片的發(fā)熱電子設(shè)備傳遞到散熱結(jié)構(gòu)(諸如散熱器和散熱片)中是有用的。熱界面材料說(shuō)明性地包括至少一種相變材料、至少一種聚合物基體材料、具有第一粒徑(particlesize)的至少一種第一導(dǎo)熱填料和具有第二粒徑的至少一種第二導(dǎo)熱填料，其中第一粒徑大于第二粒徑。在一個(gè)更特別的實(shí)施例中，提供了熱界面材料。熱界面材料包括至少一種聚合物、至少一種相變材料、具有第一粒徑的第一導(dǎo)熱填料和具有第二粒徑的第二導(dǎo)熱填料。在一個(gè)實(shí)施例中，第一粒徑大于第二粒徑。在任何上述實(shí)施例的一個(gè)更具體實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱填料包括鋁顆粒。在任何上述實(shí)施例的另一個(gè)更具體實(shí)施例中，第二導(dǎo)熱填料包括氧化鋅顆粒。在任何上述實(shí)施例的一個(gè)更具體實(shí)施例中，第一粒徑為從約1微米至約25微米。在任何上述實(shí)施例的一個(gè)更具體實(shí)施例中，第一粒徑為從約3微米至約15微米。在任何上述實(shí)施例的一個(gè)更具體實(shí)施例中，第一粒徑為從約3微米至約10微米。在任何上述實(shí)施例的一個(gè)更具體實(shí)施例中，第二粒徑為從約0.1微米至約3微米。在任何上述實(shí)施例的另一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第二粒徑為從約0.1微米至約1微米。在任何上述實(shí)施例的一個(gè)更具體實(shí)施例中，第一顆粒包括鋁并具有從約1微米至約15微米的第一粒徑，并且第二顆粒包括氧化鋅并具有從為0.1微米至約1微米的第二粒徑。在任何上述實(shí)施例的一個(gè)更具體實(shí)施例中，熱界面材料還包括具有第三粒徑的第三導(dǎo)熱填料，第二粒徑大于第三粒徑。在又更特別的實(shí)施例中，第三粒徑為從約10nm至約100nm。在任何上述實(shí)施例的一個(gè)更具體實(shí)施例中，熱界面材料還包括至少一種偶聯(lián)劑，諸如鈦酸酯偶聯(lián)劑。在任何上述實(shí)施例的另一個(gè)更特別的實(shí)施例中，熱界面材料還包括至少一種抗氧化劑。在任何上述實(shí)施例的另一個(gè)更特別的實(shí)施例中，熱界面材料還包括至少一種離子清除劑。在任何上述實(shí)施例的另一個(gè)更特別的實(shí)施例中，熱界面材料還包括至少一種交聯(lián)劑。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了用于形成熱界面材料的配方(formulation)。該配方包括溶劑、至少一種相變材料、至少一種聚合物基體材料、具有第一粒徑的至少一種第一導(dǎo)熱填料和具有第二粒徑的至少一種第二導(dǎo)熱填料，其中第一粒徑大于第二粒徑。在更特別的實(shí)施例中，該配方還包括具有第三粒徑的第三導(dǎo)熱填料；其中第二粒徑大于第三粒徑。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了電子組件。該電子組件包括散熱片、電子芯片和位于散熱片和電子芯片之間的熱界面材料，該熱界面材料包括：至少一種相變材料、至少一種聚合物基體材料、具有第一粒徑的至少一種第一導(dǎo)熱填料和具有第二粒徑的至少一種第二導(dǎo)熱填料，其中第一粒徑大于第二粒徑。在更特別的實(shí)施例中，熱界面材料的第一表面與電子芯片的表面接觸，并且熱界面材料的第二表面與散熱片接觸。在另一個(gè)更特別的實(shí)施例中，電子組件包括位于散熱片和電子芯片之間的散熱器，其中熱界面材料的第一表面與電子芯片的表面接觸，并且熱界面材料的第二表面與散熱器接觸。在又一個(gè)更特別的實(shí)施例中，電子組件包括位于散熱片和電子芯片之間的散熱器，其中熱界面材料的第一表面與散熱器的表面接觸，并且熱界面材料的第二表面與散熱片接觸。附圖說(shuō)明通過(guò)參考結(jié)合附圖進(jìn)行的本發(fā)明的實(shí)施例的以下描述，本公開(kāi)的上述和其他特征和優(yōu)點(diǎn)以及實(shí)現(xiàn)它們的方式將變得更加明顯，并且本發(fā)明本身將更好理解，其中：圖1示意性地圖示了電子芯片、散熱器、散熱片以及第一和第二熱界面材料。對(duì)應(yīng)的參考字符遍及若干視圖指示對(duì)應(yīng)的部分。此處闡述的示例說(shuō)明了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，并且這樣的示例不應(yīng)被解釋為以任何方式限制本發(fā)明的范圍。具體實(shí)施方式本發(fā)明涉及在將熱遠(yuǎn)離電子組件傳遞中有用的熱界面材料。a.熱界面材料在一個(gè)示例性實(shí)施例中，tim22是熱界面材料。在一些示例性實(shí)施例中，tim22包括一種或多種相變材料、一種或多種聚合物基體材料、兩種或更多種導(dǎo)熱填料、以及可選地一種或多種添加劑。a.導(dǎo)熱填料在一些示例性實(shí)施例中，tim22包括至少第一導(dǎo)熱填料和第二導(dǎo)熱填料。示例性導(dǎo)熱填料包括金屬、合金、非金屬、金屬氧化物、金屬氮化物和陶瓷及其組合。示例性金屬包括但不限于鋁、銅、銀、鋅、鎳、錫、銦、鉛、鍍銀金屬(諸如鍍銀銅或鍍銀鋁)、鍍金屬碳纖維和鍍鎳?yán)w維。示例性非金屬包括但不限于碳、炭黑、石墨、碳納米管、碳纖維、石墨烯、金剛石、玻璃、二氧化硅、氮化硅和鍍硼顆粒。示例性金屬氧化物、金屬氮化物和陶瓷包括但不限于氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、氧化鋅和氧化錫。tim22可以包括基于tim22的總重量在量方面少至10wt.％、25wt.％、50wt.％、75wt.％、80wt.％、85wt.％、多至90wt.％、92wt.％、95wt.％、97wt.％、98wt.％、99wt.％、或在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍內(nèi)的兩種或更多種導(dǎo)熱填料。導(dǎo)熱填料可以作為顆粒提供。平均顆粒直徑(d50)通常用于測(cè)量粒徑。說(shuō)明性顆粒具有小至10nm、20nm、50nm、0.1微米、0.2微米、0.5微米、1微米、2微米、3微米、大至5微米、8微米、10微米、12微米、15微米20微米、25微米、50微米、100微米、或在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍內(nèi)的平均顆粒直徑。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)熱填料具有不同的粒徑以增加填料顆粒之間的緊束效應(yīng)(packingeffect)。在一些實(shí)施例中，第一和第二導(dǎo)熱填料是具有不同粒徑的兩種不同類(lèi)型的導(dǎo)熱填料。在一些實(shí)施例中，第一和第二導(dǎo)熱填料是相同的導(dǎo)熱填料，但具有不同的粒徑。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，每種導(dǎo)熱填料具有與剩余導(dǎo)熱填料的d50不同至少一定因數(shù)的d50值。示例性因數(shù)可以小至1、2、3、5、大至10、20、50或100。在不希望受任何特定理論約束的情況下，認(rèn)為在一些實(shí)施例中，除了平均顆粒直徑之外，粒徑分布對(duì)于緊束密度也是重要的。1.第一導(dǎo)熱填料在一個(gè)示例性實(shí)施例中，導(dǎo)熱填料包括第一導(dǎo)熱填料。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱填料是金屬，諸如鋁、銅、銀、鋅、鎳、錫、銦或鉛。在更特別的實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱填料是鋁。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱填料包括具有小至1微米2微米、3微米、5微米、8微米、大至10微米、12微米、15微米、20微米、25微米、50微米、100微米、或在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍內(nèi)的大小的顆粒。在一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱填料具有從約1至約25微米的粒徑。在一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱填料具有從約3至約5微米的粒徑。在一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱填料具有從約3至約15微米的粒徑。在一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱填料具有從約8至約12微米的粒徑。在一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱填料具有從約3至約10微米的粒徑。在一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱填料具有約3微米的粒徑。在一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱填料具有約10微米的粒徑。tim22可以包括基于tim22的總重量在量方面少至10wt.％、25wt.％、50wt.％、75wt.％、80wt.％、85wt.％、多至90wt.％、92wt.％、95wt.％、97wt.％、98wt.％、99wt.％、或在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍內(nèi)的第一導(dǎo)熱填料。2.第二導(dǎo)熱填料在一個(gè)示例性實(shí)施例中，導(dǎo)熱填料包括如上所述的第一導(dǎo)熱填料和第二導(dǎo)熱填料。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱填料具有比第二導(dǎo)熱填料的粒徑更大的粒徑。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，第一和第二導(dǎo)熱材料是相同材料的不同大小顆粒。在另一示例性實(shí)施例中，第一和第二導(dǎo)熱材料是不同材料的不同大小顆粒。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，第二導(dǎo)熱填料是金屬，諸如鋁、銅、銀、鋅、鎳、錫、銦或鉛。在更特別的實(shí)施例中，第二導(dǎo)熱填料是鋁。在另一示例性實(shí)施例中，第二導(dǎo)熱填料是金屬氧化物，諸如氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、氧化鋅或氧化錫。在更特別的實(shí)施例中，第二導(dǎo)熱填料是氧化鋅。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，第二導(dǎo)熱填料包括具有小至10nm、20nm、50nm、0.1微米、0.2微米、0.5微米、0.6微米、0.7微米、0.8微米、0.9微米、1微米、2微米、3微米、大至5微米、8微米、10微米、12微米、15微米、20微米、25微米、50微米、100微米、或在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍內(nèi)的大小的顆粒。在一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第二導(dǎo)熱填料具有從約1至約5微米的粒徑。在更特別的實(shí)施例中，第二導(dǎo)熱填料具有約3微米的粒徑。在一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第二導(dǎo)熱材料具有從約0.1微米至約1微米的粒徑。在更特別的實(shí)施例中，第二導(dǎo)熱填料具有約0.5微米至1微米的粒徑。在更特別的實(shí)施例中，第二導(dǎo)熱填料具有約0.2微米的粒徑。tim22可以包括基于tim22的總重量在量方面少至10wt.％、25wt.％、50wt.％、75wt.％、80wt.％、85wt.％、多至90wt.％、92wt.％、95wt.％、97wt.％、98wt.％、99wt.％、或在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍內(nèi)的第二導(dǎo)熱填料。tim22可以包括在量方面少至1∶50、1∶10、1∶5、1∶3、1∶1、多至2∶1、3∶1、5∶1、10∶1、20∶1、50∶1、或在任何前述值之間限定的任何范圍(諸如從1∶50至50∶1、從1∶10至10∶1、或從1∶5至5∶1)內(nèi)的第一導(dǎo)熱填料與第二導(dǎo)熱填料的比率。3.第三導(dǎo)熱填料在一個(gè)示例性實(shí)施例中，導(dǎo)熱填料包括如上所述的第一導(dǎo)熱填料和第二導(dǎo)熱填料、以及第三導(dǎo)熱填料。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱填料具有比第二導(dǎo)熱填料的粒徑更大的粒徑，并且第二導(dǎo)熱填料具有比第三導(dǎo)熱填料的粒徑更大的粒徑。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，第一、第二和第三導(dǎo)熱材料是相同材料的不同大小顆粒。在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，第一、第二和第三導(dǎo)熱材料中的每個(gè)是不同材料的不同大小顆粒。在又另一個(gè)示例性實(shí)施例中，第一、第二和第三導(dǎo)熱材料中的確切兩個(gè)是相同材料的不同大小顆粒，并且剩余的導(dǎo)熱材料是不同的材料。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，第三導(dǎo)熱填料是金屬，諸如鋁、銅、銀、鋅、鎳、錫、銦或鉛。在更特別的實(shí)施例中，第三導(dǎo)熱填料是鋁。在另一示例性實(shí)施例中，第三導(dǎo)熱填料是金屬氧化物，諸如氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、氧化鋅或氧化錫。在更特別的實(shí)施例中，第二導(dǎo)熱填料是氧化鋅。在又另一個(gè)示例性實(shí)施例中，第三導(dǎo)熱填料選自包括以下項(xiàng)的組：石墨烯、石墨和碳納米管。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，第三導(dǎo)熱填料包括具有小至10nm、20nm、50nm、0.1微米、0.2微米、大至0.5微米、0.6微米、0.7微米、0.8微米、0.9微米、1微米、或在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍內(nèi)的大小的顆粒。在另一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第三導(dǎo)熱填料具有從約0.1微米至約1微米的粒徑。在更特別的實(shí)施例中，第二導(dǎo)熱填料具有約0.5微米至1微米的粒徑。在更特別的實(shí)施例中，第二導(dǎo)熱填料具有約0.2微米的粒徑。在另一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第三導(dǎo)熱填料具有從約10nm至約0.1微米的粒徑。在更特別的實(shí)施例中，第三導(dǎo)熱填料具有約10nm至約50nm的粒徑。tim22可以包括基于tim22的總重量在量方面少至10wt.％、25wt.％、50wt.％、75wt.％、80wt.％、85wt.％、多至90wt.％、92wt.％、95wt.％、97wt.％、98wt.％、99wt.％、或在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍內(nèi)的第三導(dǎo)熱填料。tim22可以包括在量方面少至1∶50、1∶10、1∶5、1∶3、1∶1、多至2∶1、3∶1、5∶1、10∶1、20∶1、50∶1、或在任何前述值之間限定的任何范圍(諸如從1∶50至50∶1、從1∶10至10∶1、或從1∶5至5∶1)內(nèi)的第一導(dǎo)熱填料與第二導(dǎo)熱填料的比率。tim22還可以包括在量方面少至1∶50、1∶10、1∶5、1∶3、1∶1、多至2∶1、3∶1、5∶1、10∶1、20∶1、50∶1、或在任何前述值之間限定的任何范圍(諸如從1∶50至50∶1、從1∶10至10∶1、或從1∶5至5∶1)內(nèi)的第一和第二填料的總數(shù)與第三填料的比率。4.用偶聯(lián)劑對(duì)導(dǎo)熱填料的預(yù)處理在一些示例性實(shí)施例中，至少一種導(dǎo)熱填料用偶聯(lián)劑預(yù)處理。在一些示例性實(shí)施例中，導(dǎo)熱填料不用偶聯(lián)劑預(yù)處理。在不希望受任何理論約束的情況下，認(rèn)為偶聯(lián)劑與填料和聚合物基體材料兩者反應(yīng)以在界面處形成或促進(jìn)強(qiáng)粘合(bond)，這有助于破壞填料顆粒聚集體并使填料顆粒分散到聚合物基體中。還認(rèn)為偶聯(lián)劑可以減少或防止聚合物基體聚合物與填料的分離，從而改進(jìn)填料-聚合物復(fù)合物的穩(wěn)定性。進(jìn)一步認(rèn)為偶聯(lián)劑降低了系統(tǒng)的粘度并改進(jìn)了導(dǎo)熱填料顆粒的流動(dòng)性，這有助于降低發(fā)熱組件與散熱組件之間的粘合層厚度(bond-linethickness，blt)。在一些實(shí)施例中，用偶聯(lián)劑的這樣的預(yù)處理可以以高加載的填料顆粒使用可以以高加載的導(dǎo)熱填料使用，諸如80wt.％、85wt.％、90wt.％、95wt.％、99wt.％或更高。在一些實(shí)施例中，用偶聯(lián)劑的這樣的預(yù)處理可以以小粒徑(諸如亞微米粒徑)使用，以避免在配制期間形成團(tuán)塊。經(jīng)預(yù)處理的導(dǎo)熱填料可以包括基于導(dǎo)熱填料的重量在量方面少至0.01wt.％、0.05wt.％、0.1wt.％、0.5wt.％、多至1wt.％、2wt.％、5wt.％、10wt.％、20wt.％或更大、或者在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍內(nèi)的偶聯(lián)劑。用于在導(dǎo)熱填料的預(yù)處理中使用的示例性偶聯(lián)劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鋯酸酯偶聯(lián)劑和硬脂酸偶聯(lián)劑。在一些實(shí)施例中，用于導(dǎo)熱填料的預(yù)處理的偶聯(lián)劑選自鈦酸酯偶聯(lián)劑、脂族偶聯(lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑。5.導(dǎo)熱填料的說(shuō)明性混合物以下示例性實(shí)施例意圖說(shuō)明導(dǎo)熱填料的混合物，并且不應(yīng)被解釋為以任何方式限制本發(fā)明的范圍。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，導(dǎo)熱填料包括具有第一平均顆粒直徑(d50)、第二平均顆粒直徑和第三平均顆粒直徑的第一導(dǎo)熱填料。在一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第一d50為約30微米，第二d50為約3微米，并且第三d50為約0.3微米。在另一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第一d50為約20微米，第二d50為約3微米，并且第三d50為約0.6微米。在又另一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第一d50為約5微米，第二d50為約0.9微米，并且第三d50為約20nm。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)熱填料包括具有第一粒徑的第一導(dǎo)熱填料和具有第二粒徑的第二導(dǎo)熱填料。在一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第一粒徑為從約8至約12微米，并且第二粒徑為從約2至約5微米。在更特別的實(shí)施例中，第一粒徑為約10微米，并且第二粒徑為約3微米。在另一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第一和第二導(dǎo)熱填料均為鋁顆粒。在上述實(shí)施例的更特別的實(shí)施例中，導(dǎo)熱填料還包括具有第三粒徑的第三導(dǎo)熱填料。在一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第三導(dǎo)熱填料具有從約0.1微米至約1微米并且甚至更特別為約0.2微米的粒徑。在另一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱填料和第二導(dǎo)熱填料均為鋁，并且第三導(dǎo)熱填料為氧化鋅。在另一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)熱填料包括具有第一粒徑的第一導(dǎo)熱填料和具有第二粒徑的第二導(dǎo)熱填料。在一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第一粒徑為從約3至約12微米，并且第二導(dǎo)熱填料具有從約0.1微米至約1微米的粒徑。在更特別的實(shí)施例中，第一粒徑為約3微米，并且第二粒徑為約0.1-1微米，并且更特別為約0.2微米。在另一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第一粒徑為約10微米，并且第二粒徑為約0.1-1微米，并且更特別為約0.2微米。在另一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱填料是鋁，并且第二導(dǎo)熱填料是氧化鋅。在上述實(shí)施例的更特別的實(shí)施例中，導(dǎo)熱填料還包括具有第三粒徑的第三導(dǎo)熱填料。在一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第三導(dǎo)熱填料具有從約10nm至約0.1微米并且甚至更特別為約10nm至約50nm的粒徑。在另一個(gè)更特別的實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱填料是鋁，第二導(dǎo)熱填料是氧化鋅，并且第三導(dǎo)熱填料是石墨烯。b.聚合物基體材料在一些示例性實(shí)施例中，tim22包括聚合物基體材料。在一些示例性實(shí)施例中，聚合物基體材料提供用于包含導(dǎo)熱填料的基體，并且提供在熱和壓力之下壓制時(shí)的流動(dòng)性。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，聚合物基體材料包括烴橡膠合成物或橡膠合成物的共混物。示例性材料包括飽和以及不飽和的橡膠合成物。在一些實(shí)施例中，與不飽和橡膠合成物相比，飽和橡膠可能對(duì)熱氧化降解更不敏感。示例性飽和橡膠合成物包括乙烯-丙烯橡膠(epr、epdm)、聚乙烯/丁烯、聚乙烯-丁烯-苯乙烯、聚乙烯-丙烯-苯乙烯、氫化聚烷基二烯“單醇”(諸如氫化聚丁二烯單醇、氫化聚丙二烯單醇、氫化聚戊二烯單醇)、氫化聚烷基二烯“二醇”(諸如氫化聚丁二烯二醇、氫化聚丙二烯二醇、氫化聚戊二烯二醇)、和氫化聚異戊二烯、聚烯烴彈性體或任何其他合適的飽和橡膠或其共混物。在一個(gè)實(shí)施例中，聚合物基體材料是氫化聚丁二烯單醇，其也可以稱(chēng)為羥基封端的乙烯丁烯共聚物，特種單醇。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，聚合物基體材料包括硅橡膠、硅氧烷橡膠、硅氧烷共聚物或任何其他合適的含硅橡膠。在一些示例性實(shí)施例中，tim22可以包括基于tim22的總重量在量方面少至1wt.％、3wt.％、5wt.％、10wt.％、多至15wt.％、25wt.％、50wt.％、75wt.％、或在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍內(nèi)的聚合物基體材料。c.相變材料在一些示例性實(shí)施例中，tim22包括一種或多種相變材料。相變材料是具有在其中要使用tim22的電子設(shè)備的部分的操作溫度處或以下的熔點(diǎn)或熔點(diǎn)范圍的材料。示例性相變材料是蠟，諸如石蠟。石蠟是具有通式cnh2n+2且具有在約20℃至100℃范圍內(nèi)的熔點(diǎn)的固體烴的混合物。聚合物蠟包括聚乙烯蠟和聚丙烯蠟，并且通常具有從約40℃至160℃的熔點(diǎn)范圍。其他示例性相變材料包括低熔融合金，諸如伍德金屬、菲爾德金屬或具有在約20℃和90℃之間的熔點(diǎn)的金屬或合金。在一些實(shí)施例中，相變材料的量可以用于可以調(diào)整tim22的硬度。例如，在其中相變材料的加載較低的一些實(shí)施例中，組成物可以采用軟凝膠的形式，并且在其中相變材料的加載較高的一些實(shí)施例中，組成物可以是硬固體。tim22可以包括基于tim22的總重量在量方面少至1wt.％、3wt.％、5wt.％、10wt.％、多至15wt.％、25wt.％、50wt.％、75wt.％、或在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍內(nèi)的一種或多種相變材料。d.偶聯(lián)劑在一些示例性實(shí)施例中，tim22包括一種或多種偶聯(lián)劑。在一些示例性實(shí)施例中，包括偶聯(lián)劑可以改進(jìn)熱性質(zhì)，諸如在相對(duì)高的溫度處的性質(zhì)。示例性偶聯(lián)劑包括鈦酸酯偶聯(lián)劑，諸如在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)2011/0308782中公開(kāi)的那些，其公開(kāi)內(nèi)容由此通過(guò)引用以其整體并入本文。示例性偶聯(lián)劑包括：鈦iv2，2(雙-2-丙烯酰基甲基)丁氧基，三(二辛基)焦磷酸-o；鋯iv2，2(雙-2-丙烯?；谆?丁氧基，三(二異辛基)焦磷酸-o；鈦iv2-丙酸酯，三(二辛基)-吡啶磷酸-o)加合物與1摩爾的亞磷酸二異辛酯；鈦iv雙(二辛基)焦磷酸-o，氧代亞乙基二醇，(加合物)，雙(二辛基)(氫)亞磷酸酯-o；鈦iv雙(二辛基)焦磷酸-o，亞乙基二醇(加合物)，雙(二辛基)亞磷酸氫鹽；以及鋯iv2，2-雙(2-丙烯醇甲基)丁氧基，環(huán)二[2，2-(雙-2-丙烯酰甲基)丁氧基]，焦磷酸-o，o。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，偶聯(lián)劑是鈦iv2，2(雙-2-丙烯?；谆?丁氧基，三(二辛基)焦磷酸-o。在一個(gè)實(shí)施例中，偶聯(lián)劑與用于導(dǎo)熱填料的預(yù)處理的偶聯(lián)劑相同。在另一個(gè)實(shí)施例中，偶聯(lián)劑是與用于導(dǎo)熱填料的預(yù)處理的偶聯(lián)劑不同的偶聯(lián)劑。在一些示例性實(shí)施例中，tim22可以包括基于中心層的總重量在量方面少至0.1wt.％、0.3wt.％、0.5wt.％、多至1wt.％、2wt.％、3wt.％、5wt.％、或者在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍內(nèi)的一種或多種偶聯(lián)劑。e.添加劑在一些示例性實(shí)施例中，tim22包括一種或多種添加劑。示例性添加劑包括抗氧化劑、離子清除劑和交聯(lián)劑。示例性抗氧化劑包括酚類(lèi)抗氧化劑、胺類(lèi)抗氧化劑或任何其他合適類(lèi)型的抗氧化劑或其組合。在一些示例性實(shí)施例中，tim22可以包括基于tim的總重量在量方面少至0.1wt.％、0.5wt.％、1wt.％、多至1.5wt.％、2wt.％、5wt.％、10wt.％、或在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍內(nèi)的一種或多種抗氧化劑。示例性離子清除劑在pct申請(qǐng)?zhí)杙ct/cn2014/081724中公開(kāi)，其公開(kāi)內(nèi)容由此通過(guò)引用以其整體并入本文。在一些示例性實(shí)施例中，tim22可以包括基于tim的總重量在量方面少至0.1wt.％、0.5wt.％、1wt.％、多至1.5wt.％、2wt.％、5wt.％、10wt.％、或在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍內(nèi)的一種或多種離子清除劑。示例性交聯(lián)劑在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)7,244,491中公開(kāi)，其公開(kāi)內(nèi)容由此通過(guò)引用以其整體并入本文。示例性交聯(lián)劑包括烷基化三聚氰胺樹(shù)脂。在一些示例性實(shí)施例中，tim22可以包括基于tim的總重量在量方面少至0.1wt.％、0.5wt.％、1wt.％、多至1.5wt.％、2wt.％、5wt.％、10wt.％、或在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍內(nèi)的一種或多種交聯(lián)劑。b.形成熱界面材料的方法在一些實(shí)施例中，tim22通過(guò)包括一種或多種聚合物基體材料、一種或多種相變材料、兩種或更多種導(dǎo)熱填料、一種或多種溶劑和可選地一種或多種添加劑的可分配(dispensable)配方形成。示例性溶劑在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)2007/0517733中公開(kāi)，其公開(kāi)內(nèi)容由此通過(guò)引用以其整體并入本文。合適的溶劑包括純?nèi)軇┗蛴袡C(jī)或無(wú)機(jī)溶劑的混合物，其在所期望的溫度(諸如臨界溫度)處揮發(fā)，或者可以促進(jìn)任何上述設(shè)計(jì)目標(biāo)或需要，并且與相變材料相容，原因在于它們將與相變材料相互作用以實(shí)現(xiàn)前述目標(biāo)。在一些實(shí)施例中，溶劑、溶劑混合物或其組合將溶解相變材料，使得其可以通過(guò)印刷技術(shù)而被涂敷。在一些示例性實(shí)施例中，溶劑或兩種或更多種溶劑的混合物選自烴族溶劑。烴溶劑包括碳和氫。大多數(shù)烴溶劑是非極性的；然而，存在幾種被認(rèn)為是極性的烴溶劑。烴溶劑通常分為三類(lèi)：脂族、環(huán)狀和芳族。脂族烴溶劑包括直鏈化合物和分支和可能交聯(lián)的化合物，然而，脂族烴溶劑通常不被認(rèn)為是環(huán)狀的。環(huán)狀烴溶劑是包括具有類(lèi)似于脂族烴溶劑的性質(zhì)的以環(huán)結(jié)構(gòu)取向的至少三個(gè)碳原子的那些溶劑。芳族烴溶劑是通常包括三個(gè)或更多個(gè)不飽和鍵的那些溶劑，其中具有單個(gè)環(huán)或通過(guò)共同鍵附接的多個(gè)環(huán)和/或融合在一起的多個(gè)環(huán)。在一些示例性實(shí)施例中，溶劑或兩種或更多種溶劑的混合物選自不被認(rèn)為是烴溶劑族化合物的一部分的溶劑，諸如酮、醇、酯、醚和胺。在又其他預(yù)期的實(shí)施例中，溶劑或溶劑混合物可以包括本文提及的任何溶劑的組合。示例性烴溶劑包括甲苯、二甲苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯、均三甲苯、溶劑石腦油h、溶劑石腦油a、isoparh和其他石蠟油和異鏈烷烴流體、烷烴(諸如戊烷、己烷、異己烷、庚烷、壬烷、辛烷、十二烷、2-甲基丁烷、十六烷、十三烷、十五烷、環(huán)戊烷、2，2，4-三甲基戊烷)、石油醚、鹵代烴(諸如氯代烴、硝化烴)、苯、1，2-二甲基苯、1，2，4-三甲基苯、礦物油精、煤油、異丁苯、甲基萘、乙基甲苯、四氫呋喃。示例性酮溶劑包括丙酮、二乙基酮、甲基乙基酮等。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，溶劑包括選自以下項(xiàng)的一種或多種溶劑：戊烷、己烷、庚烷、環(huán)己烷、石蠟油、異鏈烷烴流體、苯、甲苯、二甲苯及其混合物或組合。在一些示例性實(shí)施例中，配方可以包括基于配方的總重量在量方面少至0.1wt.％、0.5wt.％、1wt.％、多至5wt.％、10wt.％、20wt.％、或者在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍內(nèi)的一種或多種溶劑。在一些示例性實(shí)施例中，提供了形成tim22的方法。在一些示例性實(shí)施例中，形成tim22包括諸如烘烤和干燥tim22的過(guò)程。在一些示例性實(shí)施例中，烘烤tim22包括在低至25℃、50℃、75℃、80℃、高至100℃、125℃、150℃、170℃或在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍內(nèi)的溫度處進(jìn)行烘烤。在一些示例性實(shí)施例中，tim22被烘烤少至0.5分鐘、1分鐘、30分鐘、1小時(shí)、2小時(shí)、長(zhǎng)至8小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)、36小時(shí)、48小時(shí)、或在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍內(nèi)。c.熱界面材料性質(zhì)在一些示例性實(shí)施例中，tim22具有小至0.05℃·cm2/w、0.06℃·cm2/w、0.07℃·cm2/w、0.75℃·cm2/w、大至0.08℃·cm2/w、0.09℃·cm2/w、0.1℃·cm2/w、0.12℃·cm2/w、或在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍內(nèi)的熱阻。在一些示例性實(shí)施例中，tim22在130℃的溫度和85％的相對(duì)濕度處調(diào)節(jié)96小時(shí)后具有比在所述調(diào)節(jié)前的tim22的熱阻大不多于20％、比其大不多于10％、比其大不多于5％或不多于其的熱阻。在一些示例性實(shí)施例中，tim22在150℃的溫度處調(diào)節(jié)1000小時(shí)后具有比在所述調(diào)節(jié)前的tim22的熱阻大不多于20％、比其大不多于10％、比其大不多于5％或不多于其的熱阻。在發(fā)熱和散熱組件之間應(yīng)用之后所應(yīng)用的tim的最終厚度被稱(chēng)為粘合層厚度(blt)。blt的值部分地由當(dāng)通過(guò)發(fā)熱組件加熱時(shí)的tim的流動(dòng)性確定。相變材料(pcm)包括蠟或其他材料，以增加當(dāng)由發(fā)熱組件加熱時(shí)的tim的流動(dòng)性，這繼而減小了blt。blt通過(guò)公式ti＝blt/tc與熱阻(ti)和熱導(dǎo)率(tc)相關(guān)，使得較小的blt在相同的熱導(dǎo)率處導(dǎo)致較低的熱阻。在不希望受任何特定理論約束的情況下，認(rèn)為包括多種大小的導(dǎo)熱填料允許較小的粒徑填充較大粒徑之間存在的間隙，從而增加了tim的流動(dòng)性并減小了blt。具有低blt的tim配方產(chǎn)品傾向于具有低熱阻。在一些實(shí)施例中，當(dāng)經(jīng)受40psi的壓力并加熱至80℃時(shí)，tim22具有大至80微米、70微米、60微米、50微米、40微米、小至30微米、25微米、20微米、15微米、10微米、5微米或更小、或在任何兩個(gè)前述值之間限定的任何范圍(諸如從80微米至5微米、從60微米至10微米、或從30至20微米)內(nèi)的粘合層厚度。示例如下所述那樣制備了包括橡膠彈性體、第一導(dǎo)熱填料(約0.1和約25微米之間的鋁顆粒)、第二導(dǎo)熱填料(約0.1和6微米之間的氧化鋅顆粒)、鈦酸酯偶聯(lián)劑、抗氧化劑和蠟的示例。示例1-5通常包含約65-75wt.％的鋁填料和約13-15wt.％的氧化鋅填料。示例6-13通常包含約50-80wt.％的鋁填料和約15-45wt.％的氧化鋅填料。根據(jù)表1中提供的配方(以重量百分比)制備了示例1和比較例1。表1：用于示例1和比較例1的配方為了制備示例1，在經(jīng)加熱的混合器中組合和共混kraton彈性體(羥基封端的乙烯丁烯共聚物，特種單醇)、具有約45℃熔點(diǎn)的微晶蠟和抗氧化劑，直到該組合熔化并獲得基本上均勻的外觀。添加鈦iv2，2(雙-2-丙烯?；谆?丁氧基，三(二辛基)焦磷酸-o偶聯(lián)劑，并且再次共混該組合，直到該組合具有基本上均勻的外觀。添加鋁粉和氧化鋅，隨后共混，直到混合物具有基本上均勻的外觀。與示例1類(lèi)似地制備比較例1，除了用鋁粉替代示例1中的導(dǎo)熱填料的混合物。使用根據(jù)astmd5470-06的切條測(cè)試來(lái)確定每個(gè)tim的熱阻。每個(gè)tim在90℃處捆在兩個(gè)襯墊(liner)膜之間15分鐘。移除襯墊，并從tim切下25mm直徑圓形樣品。將樣品置于兩個(gè)鍍鎳銅條之間，并且置于40psi壓力下。功率設(shè)定為125w，并且在20分鐘、25分鐘、30分鐘處測(cè)量熱性質(zhì)。使用三個(gè)值的平均來(lái)確定表1中提供的熱阻值。如表1中所示，用氧化鋅的當(dāng)量重量百分比部分地替代比較例1中的一些鋁導(dǎo)致了0.012℃·cm2/w的熱阻的減小。示例2-4和比較例2根據(jù)表2中提供的配方制備。表2：用于示例2-4和比較例2的配方示例2示例3示例4比較例2彈性體(wt.％)8.78.78.78.7蠟(wt.％)3.13.13.13.1抗氧化劑(wt.％)0.10.10.10.1氨基樹(shù)脂(wt.％)0.60.60.60.6鈦酸酯偶聯(lián)劑(wt.％)1.51.51.51.5鋁(wt.％)(3μm)71.6771.6771.6771.67氧化鋅＊(wt.％)(0.9μm)14.3314.3314.3314.33熱阻(℃·cm2/w)0.1060.0790.1150.098*注：在示例2-4中，氧化鋅用偶聯(lián)劑預(yù)處理。為了制備示例2，在經(jīng)加熱的混合器中組合和共混kraton彈性體(羥基封端的乙烯丁烯共聚物，特種單醇)、具有約45℃熔點(diǎn)的微晶蠟、抗氧化劑和氨基樹(shù)脂，直到該組合熔化并獲得基本上均勻的外觀。添加鈦iv2-丙氧基，三十八烷基-o偶聯(lián)劑，并且再次共混該組合，直到該組合具有基本上均勻的外觀。添加用鈦酸酯偶聯(lián)劑預(yù)處理的氧化鋅和鋁粉，隨后共混，直到混合物具有基本上均勻的外觀。示例3與示例2類(lèi)似地制備，除了氧化鋅用脂族偶聯(lián)劑而不是鈦酸酯偶聯(lián)劑預(yù)處理。示例4與示例2類(lèi)似地制備，除了氧化鋅用硅烷偶聯(lián)劑而不是鈦酸酯偶聯(lián)劑預(yù)處理。比較例2與示例2類(lèi)似地制備，除了氧化鋅未預(yù)處理。使用根據(jù)如上所述的astmd5470-06的切條測(cè)試來(lái)確定每個(gè)tim的熱阻。熱阻值在表2中提供。如表2中所示，與用鈦酸酯偶聯(lián)劑或硅烷偶聯(lián)劑預(yù)處理相比，用脂族偶聯(lián)劑預(yù)處理氧化鋅導(dǎo)致了熱阻的減小。示例5-10根據(jù)表3中提供的配方制備。表3：用于示例5-10和比較例3的性質(zhì)的配方為了制備示例5-10，在經(jīng)加熱的混合器中根據(jù)表3中給出的量組合和共混kraton彈性體(羥基封端的乙烯丁烯共聚物，特種單醇)、具有約45℃熔點(diǎn)的微晶蠟和抗氧化劑，直到該組合熔化并獲得基本上均勻的外觀。添加鈦iv2，2(雙-2-丙烯?；谆?丁氧基，三(二辛基)焦磷酸-o偶聯(lián)劑，并且再次共混該組合，直到該組合具有基本上均勻的外觀。添加鋁粉和氧化鋅，隨后共混，直到混合物具有基本上均勻的外觀。與示例5-10類(lèi)似地制備比較例3，除了使用氧化鋁代替氧化鋅。與示例5-10類(lèi)似地制備比較例4，除了用鋁粉代替導(dǎo)熱填料的混合物。比較例5是市售的ptm3180材料，可從honeywellinternational，inc.獲得。每個(gè)tim在90℃處捆在兩個(gè)襯墊膜之間15分鐘。移除襯墊，并從tim切下25mm直徑圓形樣品。將樣品置于鍍鎳銅擴(kuò)散器和硅片之間，從而創(chuàng)建測(cè)試“夾心(sandwich)”樣品。使用由上海jinghong供應(yīng)的烤箱d2f-6050使樣品在40psi壓力下經(jīng)歷90℃烘烤爐60分鐘?！皧A心”用千分尺測(cè)量，并且讀數(shù)是硅片-tim-鍍鎳銅的總厚度。預(yù)先用千分尺測(cè)量硅片和鍍鎳銅的厚度，以獲得tim的粘合層厚度(blt)。具有良好壓縮性的tim配方產(chǎn)品可以被壓縮成非常薄的樣品，作為非常小的blt測(cè)量，并且傾向于具有低熱阻。使用測(cè)試夾心的閃光擴(kuò)散率確定每個(gè)tim的熱阻。使用具有氙光源的netzschlfa447設(shè)備根據(jù)astme1461確定閃光擴(kuò)散率。該結(jié)果在表3中提供。如表3中所示，包括鋁顆粒和氧化鋅顆粒的示例具有比僅具有鋁顆粒的比較例更低的熱阻。此外，將示例8的結(jié)果與比較例4的結(jié)果進(jìn)行比較，示例8具有比比較例4更小的blt，即使示例8具有比比較例4的填料加載(92％)更高的填料加載(93％)。這指示盡管填料加載較高，但是示例8具有比比較例4更好的壓縮性，這可以導(dǎo)致較低的熱阻。此外，將示例8的結(jié)果與比較例3的結(jié)果進(jìn)行比較，樣品具有類(lèi)似的填料加載，但示例8使用鋁和氧化鋅顆粒，而比較例3具有鋁和氧化鋁顆粒。如表3中所示，示例8具有比比較例3更小的blt，從而指示較好的壓縮性。通過(guò)blt測(cè)量的較小厚度通過(guò)公式ti＝blt/tc與熱阻相關(guān)，其中ti是熱阻，blt是粘合層厚度，并且tc是熱導(dǎo)率。示例8使用高度加速應(yīng)力測(cè)試(hast測(cè)試)來(lái)測(cè)試，其中樣品在由espec供應(yīng)的環(huán)境室中在130℃的溫度和85％的相對(duì)濕度處調(diào)節(jié)96小時(shí)。在樣品調(diào)節(jié)之前或之后測(cè)量樣品的熱阻。熱阻的小于20％的增加指示了通過(guò)hast結(jié)果，而20％或更多的增加指示了失敗的hast結(jié)果。如表4中所示，示例8通過(guò)了hast測(cè)試。表4：hast結(jié)果示例8還使用烘烤測(cè)試來(lái)測(cè)試，其中在由espec供應(yīng)的環(huán)境室中將樣品在150℃的溫度處調(diào)節(jié)1000小時(shí)。在樣品調(diào)節(jié)之前或之后測(cè)量樣品的熱阻。熱阻的小于20％的增加指示通過(guò)烘烤測(cè)試結(jié)果，而20％或更多的增加指示失敗的烘烤測(cè)試結(jié)果。如表5中所示，示例8通過(guò)了hast測(cè)試。表5：hast結(jié)果盡管已經(jīng)將本發(fā)明描述為具有示例性設(shè)計(jì)，但是本發(fā)明可以在本公開(kāi)的精神和范圍內(nèi)進(jìn)一步修改。因此，本申請(qǐng)意圖涵蓋使用本發(fā)明的一般原理的本發(fā)明的任何變化、使用或改編。此外，本申請(qǐng)意圖涵蓋如落入本發(fā)明所涉及的領(lǐng)域中的公知或習(xí)慣實(shí)踐中并且落入所附權(quán)利要求的限制內(nèi)的與本公開(kāi)的這樣的偏離。當(dāng)前第1頁(yè)12