本公開總體上涉及包括導(dǎo)電材料的熱界面材料。

背景技術(shù)：

這個(gè)部分提供與本公開相關(guān)的但未必是現(xiàn)有技術(shù)的背景信息。

電子部件(諸如半導(dǎo)體、集成電路組件、晶體管等)通常具有預(yù)先設(shè)計(jì)的溫度，在這一溫度，電子部件以最優(yōu)狀態(tài)運(yùn)行。理想條件下，預(yù)先設(shè)計(jì)的溫度接近周圍空氣的溫度。然而，電子部件的工作產(chǎn)生熱。如果不去除熱，則電子部件可能以顯著高于其正?；蚱谕墓ぷ鳒囟鹊臏囟冗\(yùn)行。這樣過高的溫度會(huì)對(duì)電子部件的工作特性和所關(guān)聯(lián)的設(shè)備的運(yùn)行帶來不利影響。

為避免或至少減少由于生熱帶來的不利的工作特性，應(yīng)去除熱，例如通過將熱從工作的電子部件傳導(dǎo)到散熱片。隨后可以通過傳統(tǒng)的對(duì)流和/或輻射技術(shù)使散熱片冷卻。在傳導(dǎo)過程中，熱可通過電子部件與散熱片之間的直接表面接觸和/或電子部件與散熱片隔著中間介質(zhì)或熱界面材料(TIM)的接觸而從工作中的電子部件傳導(dǎo)到散熱片。熱界面材料可以用來填充傳熱表面之間的間隙，以便與以空氣(相對(duì)不良的導(dǎo)熱體)填充的間隙相比提高傳熱效率。

另外，電子設(shè)備操作時(shí)常見的問題是設(shè)備的電子電路內(nèi)產(chǎn)生電磁輻射。這種輻射可能導(dǎo)致電磁干擾(EMI)或射頻干擾(RFI)，這可能干擾一定距離內(nèi)的其他電子設(shè)備的操作。在沒有充分屏蔽的情況下，EMI/RFI干擾可能引起重要信號(hào)的衰減或完全丟失，從而致使電子設(shè)備低效或無法操作。

減輕EMI/RFI影響的常見解決方案是借助使用能夠吸收和/或反射和/或重定向 EMI能量的屏蔽件。這些屏蔽件典型地用于使EMI/RFI位于其源內(nèi)，并且用于隔離 EMI/RFI源附近的其他設(shè)備。

這里所使用的術(shù)語“EMI”應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為通常包括并指EMI發(fā)射和RFI發(fā)射，并且術(shù)語“電磁的”應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為通常包括并指來自外部源和內(nèi)部源的電磁和射頻。因此，(這里所使用的)術(shù)語屏蔽廣泛地包括并指諸如通過吸收、反射、阻擋和/或重定向能量或其某一組合等來減輕(或限制)EMI和/或RFI，使得EMI和/或RFI例如對(duì)于政府法規(guī)和/或?qū)τ陔娮硬考到y(tǒng)的內(nèi)部功能不再干擾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種熱界面材料，該熱界面材料包括：頂部表面；底部表面；在所述頂部表面和所述底部表面之間延伸的一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面；以及沿著所述一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面和/或與所述一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面相鄰的導(dǎo)電材料；其特征在于，所述熱界面材料被配置成可作為在截止頻率以下的能量不能流動(dòng)通過的波導(dǎo)來操作；并且/或者，當(dāng)所述底部表面被定位為抵靠或毗鄰熱源并且所述頂部表面被定位為毗鄰或抵靠除熱/散熱結(jié)構(gòu)時(shí)，所述導(dǎo)電材料將與從所述熱源到所述除熱/散熱結(jié)構(gòu)的熱流的方向平行。

根據(jù)所述熱界面材料，其特征在于，所述導(dǎo)電材料包括沿著所述熱界面材料的所述一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面的導(dǎo)電涂層。

根據(jù)所述熱界面材料，其特征在于，所述導(dǎo)電材料包括纏繞在所述熱界面材料的所述一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面的導(dǎo)電織物或膜。

根據(jù)所述熱界面材料，其特征在于，所述導(dǎo)電織物或膜比由所述熱界面材料的所述一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面限定的整個(gè)周長(zhǎng)小地或者以所述整個(gè)周長(zhǎng)的全部纏繞所述熱界面材料的所述一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面。

根據(jù)所述熱界面材料，其特征在于，所述導(dǎo)電材料包括沿著所述熱界面材料的所述一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面和/或與所述一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面相鄰地設(shè)置在所述熱界面材料內(nèi)的一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)置導(dǎo)電元件。

根據(jù)所述熱界面材料，其特征在于，所述導(dǎo)電材料在明確限定的邊界條件下迫使由所述熱界面材料創(chuàng)建的所述波導(dǎo)成為特定尺寸，使得在截止頻率以下的波不能傳播通過所述熱界面材料。

根據(jù)所述熱界面材料，其特征在于：

所述熱界面材料被定位在兩個(gè)電導(dǎo)體之間；或者

所述熱界面材料可作為與電導(dǎo)體或地面連接的分流器來操作。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種板級(jí)屏蔽件，其特征在于，該板級(jí)屏蔽件包括定位在所述板級(jí)屏蔽件的頂部的開口內(nèi)的前述的熱界面材料。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種電子設(shè)備，其特征在于，該電子設(shè)備包括：印刷電路板，在該印刷電路板上具有熱源；以及根據(jù)前述的板級(jí)屏蔽件，其在所述熱源上方被安裝到所述印刷電路板。

根據(jù)所述電子設(shè)備，所述電子設(shè)備還包括除熱/散熱結(jié)構(gòu)，并且，其特征在于：

所述熱界面材料的所述底部表面被定位為抵靠或毗鄰所述熱源；

所述熱界面材料的所述頂部表面被定位為毗鄰或抵靠所述除熱/散熱結(jié)構(gòu)；

所述熱界面材料限定具有從所述熱源到所述除熱/散熱結(jié)構(gòu)的熱流的方向的導(dǎo)熱熱流路徑；

所述導(dǎo)電材料與所述熱流的方向平行；并且

所述板級(jí)屏蔽件和所述熱界面材料可操作用于提供針對(duì)所述印刷電路板上的所述熱源的電磁干擾EMI屏蔽，而所述熱界面材料作為阻止在截止頻率以下的能量流動(dòng)通過所述熱界面材料的波導(dǎo)來操作。

根據(jù)所述電子設(shè)備，其特征在于：

所述除熱/散熱結(jié)構(gòu)是散熱器；并且/或者

所述熱源是所述印刷電路板上的芯片。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種板級(jí)屏蔽件，其特征在于，該屏蔽件包括：頂部，在該頂部中具有開口；一個(gè)或更多個(gè)側(cè)壁，該一個(gè)或更多個(gè)側(cè)壁從所述頂部下垂并且被配置用于總體上圍繞基板上的一個(gè)或更多個(gè)部件而安裝到所述基板；以及熱界面材料，該熱界面材料被定位在所述開口內(nèi)，所述熱界面材料包括頂部表面、底部表面、在所述頂部表面和所述底部表面之間延伸的一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面、以及沿著所述一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面和/或與所述一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面相鄰的導(dǎo)電材料，使得所述導(dǎo)電材料總體上與所述一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面平行并且總體上與所述頂部表面和/或所述底部表面垂直。

根據(jù)所述板級(jí)屏蔽件，其特征在于，所述屏蔽件可操作用于提供針對(duì)所述基板上的在由所述頂部、所述一個(gè)或更多個(gè)側(cè)壁和所述熱界面材料限定的內(nèi)部之內(nèi)的所述一個(gè)或更多個(gè)部件的電磁干擾EMI屏蔽，所述熱界面材料作為阻止在截止頻率以下的能量流動(dòng)通過所述熱界面材料的波導(dǎo)來操作。

根據(jù)所述板級(jí)屏蔽件，其特征在于，所述導(dǎo)電材料包括沿著所述熱界面材料的所述一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面的導(dǎo)電涂層。

根據(jù)所述板級(jí)屏蔽件，其特征在于，所述導(dǎo)電材料包括纏繞在所述熱界面材料的所述一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面的導(dǎo)電織物或膜。

根據(jù)所述板級(jí)屏蔽件，其特征在于，所述導(dǎo)電織物或膜比由所述熱界面材料的所述一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面限定的整個(gè)周長(zhǎng)小地或者以所述整個(gè)周長(zhǎng)的全部纏繞所述熱界面材料的所述一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面。

根據(jù)所述板級(jí)屏蔽件，其特征在于，所述導(dǎo)電材料包括沿著所述熱界面材料的所述一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面和/或與所述一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面相鄰地設(shè)置在所述熱界面材料內(nèi)的一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)置導(dǎo)電元件。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，其特征在于，提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括：印刷電路板，在該印刷電路板上具有熱源；以及根據(jù)前述的屏蔽件，其在所述熱源上方被安裝到所述印刷電路板。

根據(jù)所述電子設(shè)備，所述電子設(shè)備還包括除熱/散熱結(jié)構(gòu)，并且，其特征在于：

所述熱界面材料的所述底部表面被定位為抵靠或毗鄰所述熱源；

所述熱界面材料的所述頂部表面被定位為毗鄰或抵靠所述除熱/散熱結(jié)構(gòu)；

所述熱界面材料限定具有從所述熱源到所述除熱/散熱結(jié)構(gòu)的熱流的方向的導(dǎo)熱熱流路徑；

所述導(dǎo)電材料與所述熱流的方向平行；并且

所述屏蔽件可操作用于提供針對(duì)所述印刷電路板上的所述熱源的電磁干擾EMI 屏蔽，而所述熱界面材料作為阻止在截止頻率以下的能量流動(dòng)通過所述熱界面材料的波導(dǎo)來操作。

根據(jù)所述電子設(shè)備，其特征在于：

所述除熱/散熱結(jié)構(gòu)是散熱器；并且/或者

所述熱源是所述印刷電路板上的芯片。

有益效果

由此，首先，能夠避免或至少減少由于生熱帶來的不利的工作特性，其次，能夠減輕由輻射導(dǎo)致的電磁干擾(EMI)或射頻干擾(RFI)。

附圖說明

本文所述的附圖僅為了說明所選擇的實(shí)施方式而不是所有可能的實(shí)施方式，并且并不旨在限制本公開內(nèi)容的范圍。

圖1是安裝在印刷電路板(PCB)上的板級(jí)屏蔽件(BLS)的透視圖，其中，該 BLS的頂部包括開口以允許熱量逸出，但是該開口還允許電磁能量從BLS的下面逸出；

圖2是圖1中所示的BLS在熱界面材料(TIM)已經(jīng)被插入到BLS的頂部上的開口中之后的透視圖，由此TIM(例如，熱墊等)可以與BLS下面的PCB上的熱源(例如，芯片等)進(jìn)行直接接觸并且還與BLS上面和外部的除熱/散熱結(jié)構(gòu)或部件(例如，散熱器等)進(jìn)行直接接觸；

圖3是根據(jù)示例性實(shí)施方式的圖3中示出的BLS和TIM的透視圖，其中，TIM 的邊或邊緣的外表面已經(jīng)包圍有或設(shè)置有導(dǎo)電材料(例如，導(dǎo)電涂層等)；

圖4是根據(jù)示例性實(shí)施方式的具有纏繞在TIM的邊的外表面上的導(dǎo)電織物的 TIM的俯視圖；

圖5是根據(jù)示例性實(shí)施方式的例示了包括圖4中所示的TIM的BLS的橫截面?zhèn)纫晥D，其中，BLS被安裝于芯片(廣義地，熱源)上的PCB使得TIM與該芯片和散熱器(廣義地，除熱/散熱結(jié)構(gòu)或部件)直接接觸；

圖6是根據(jù)示例性實(shí)施方式的例示了在兩個(gè)電導(dǎo)體之間的圖4中所示的TIM的橫截面?zhèn)纫晥D；以及

圖7是根據(jù)示例性實(shí)施方式的例示了被用作與一個(gè)導(dǎo)體(地面)連接的分流器的圖4中所示的TIM的橫截面?zhèn)纫晥D。

相應(yīng)的標(biāo)號(hào)在所有附圖中始終表示對(duì)應(yīng)的部件。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖詳細(xì)描述示例實(shí)施方式。

板級(jí)屏蔽件有效地阻止輻射電磁發(fā)射。但是板級(jí)屏蔽件不是有效的熱界面材料，因此熱問題是一個(gè)問題。為了緩解熱問題，可以在BLS上制作孔來允許熱量逸出。熱界面材料(TIM)還可以用來將熱量引導(dǎo)到BLS的外部。但是如本實(shí)用新型的發(fā)明人認(rèn)識(shí)的，孔和TIM創(chuàng)建了用于電磁干擾(EMI)從BLS的下面逸出的有效通道。

將TIM插入到BLS開口中由于TIM用作通道或波導(dǎo)而增加了放射電磁發(fā)射，所述通道或波導(dǎo)通過BLS開口將能量引導(dǎo)到外部。將TIM材料替換成導(dǎo)熱微波吸收劑材料并沒有解決問題。過去，導(dǎo)熱微波吸收劑材料由于在給定熱墊中沒有足夠的吸收劑空間來提供足夠的衰減而在某些情況下是無效的。

在意識(shí)到上述問題之后，本實(shí)用新型的發(fā)明人開發(fā)并且在本文中公開了如下的示例性實(shí)施方式，即，其中，導(dǎo)電材料被添加到TIM(例如，熱墊等)以幫助包含有可能經(jīng)由TIM從BLS的下面發(fā)出或逸出的EMI。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，利用導(dǎo)電材料包圍或覆蓋TIM的邊或邊緣的外表面在明確限定的邊界條件下迫使通過TIM創(chuàng)建的波導(dǎo)成為特定尺寸。這被定義為“截止波導(dǎo)”，其是這樣一種現(xiàn)象：特定尺寸的波導(dǎo)將不允許在給定的頻率(截止頻率)以下的波進(jìn)行傳播。在一個(gè)示例中，包圍或覆蓋TIM 的邊的外表面提供二十分貝(dB)的輻射發(fā)射減少量。

下面給出了矩形波導(dǎo)的截止頻率的公式。

其中，f_c是截止頻率，a和b是波導(dǎo)的尺寸，μ是材料內(nèi)部的透磁率，ε是材料內(nèi)部的電容率(TIM屬性)，并且m和n是模數(shù)。當(dāng)m或n中的一個(gè)等于1并且另一個(gè)等于0時(shí)發(fā)現(xiàn)最低截止頻率。對(duì)于2mm x 3mm的充氣波導(dǎo)來說，截止頻率將是 (m＝1、n＝0、a＝3)50GHz，表示小于50GHz的頻率處的能量無法進(jìn)行傳播。對(duì)于熱界面材料，μ和ε大于1，所以截止頻率將被成比例地減小。

在示例性實(shí)施方式中，導(dǎo)電材料與從熱源向除熱/散熱結(jié)構(gòu)的熱流的方向(例如，圖5中向上等等)平行。具有導(dǎo)電材料的TIM創(chuàng)建波導(dǎo)，該波導(dǎo)太小而不足以允許在給定頻率以下的EMI能量流動(dòng)(截止波導(dǎo))。具有導(dǎo)電材料的TIM不是通過阻斷能量而運(yùn)行，而是相反地通過創(chuàng)建在給定頻率以下的能量無法通過其流動(dòng)的路徑來運(yùn)行。

在一些示例性實(shí)施方式中，TIM的頂部(其將與散熱器、底盤等相接觸或相鄰) 還可以設(shè)置有不影響電磁性能的導(dǎo)電材料，但是這對(duì)全部的示例性實(shí)施方式來說不是必需的。優(yōu)選地，TIM的底部(其將與熱源相鄰或者相接觸)不導(dǎo)電，以避免對(duì)PCB 的性能產(chǎn)生不利影響。

在示例性實(shí)施方式中，導(dǎo)電涂層被涂覆到TIM的外側(cè)表面或沿著TIM的外側(cè)表面設(shè)置導(dǎo)電涂層。導(dǎo)電涂層在明確限定的邊界條件下迫使通過TIM創(chuàng)建的波導(dǎo)成為特定尺寸，使得在截止頻率以下的波將不通過TIM進(jìn)行傳播。例如，導(dǎo)電涂層可以包括金屬涂層、導(dǎo)電油墨等?？梢酝ㄟ^將TIM的外側(cè)表面浸入或沉浸在涂層中或者通過將涂層噴射到TIM的外側(cè)表面上來涂覆導(dǎo)電涂層。另選地，可以通過任何其它的合適方法 (諸如通過印刷工藝、打印噴嘴、噴涂、噴墨工藝、刷、絲網(wǎng)印刷、移印、鏤空印刷、輥涂等)來施加涂層。在該示例中，當(dāng)包括TIM的BLS被安裝于PCB時(shí)，導(dǎo)電涂層將不與熱源(例如，芯片或PCB上的其它板上安裝部件等)或者除熱/散熱結(jié)構(gòu)或部件 (例如，散熱器等)直接接觸。這是因?yàn)閷?dǎo)電涂層僅沿著TIM的外側(cè)表面設(shè)置，當(dāng)BLS 被安裝于PCB時(shí)，TIM的外側(cè)表面不與熱源或除熱/散熱結(jié)構(gòu)直接接觸。相反，當(dāng)BLS 被安裝于PCB時(shí)(例如圖5等)，TIM的頂部表面和底部表面將分別與除熱/散熱結(jié)構(gòu)和熱源相接觸。在該示例中，導(dǎo)電涂層不被施加到TIM的頂部表面和底部表面。另選地， TIM的頂部表面還可以包括導(dǎo)電涂層。但是，TIM的底部表面優(yōu)選不導(dǎo)電，以當(dāng)TIM 被定位為與熱源相接觸或相鄰時(shí)避免TIM使熱源短路或者對(duì)PCB的性能產(chǎn)生不利影響。

在另一示例性實(shí)施方式中，導(dǎo)電織物纏繞在TIM的邊的外表面上。導(dǎo)電織物在明確限定的邊界條件下迫使通過TIM創(chuàng)建的波導(dǎo)成為特定尺寸，使得在截止頻率以下的波將不通過TIM進(jìn)行傳播。例如，導(dǎo)電織物可以纏繞在由TIM的外側(cè)表面限定的TIM的周長(zhǎng)的80％至90％上?；蛘撸?，導(dǎo)電織物可以纏繞整個(gè)TIM周長(zhǎng)(100％)，即，纏繞TIM的全部邊。另外，例如，導(dǎo)電織物可以包括利用粘合劑等被附接到TIM 的導(dǎo)電滌塔夫織物。在該示例中，當(dāng)包括TIM的BLS被安裝于PCB時(shí)，導(dǎo)電織物將不與熱源(例如，芯片或PCB上的其它板上安裝部件等)或者除熱/散熱結(jié)構(gòu)或部件 (例如，散熱器等)直接接觸。這是因?yàn)閷?dǎo)電織物僅沿著TIM的外側(cè)表面設(shè)置，當(dāng) BLS被安裝于PCB時(shí)，TIM的外側(cè)表面不與熱源或除熱/散熱結(jié)構(gòu)直接接觸。相反，當(dāng)BLS被安裝于PCB時(shí)(例如圖5等)，TIM的頂部表面和底部表面將分別與除熱/ 散熱結(jié)構(gòu)和熱源相接觸。在該示例中，導(dǎo)電織物不被涂覆到TIM的頂部表面和底部表面。另選地，TIM的頂部表面在其上還可以包括導(dǎo)電材料。但是，TIM的底部表面優(yōu)選不導(dǎo)電，以當(dāng)TIM被定位為與熱源相接觸或相鄰時(shí)避免TIM使熱源短路或者對(duì)PCB的性能產(chǎn)生不利影響。

在又一示例性實(shí)施方式中，導(dǎo)電材料可以是內(nèi)置的或者被設(shè)置在TIM的內(nèi)部。例如，導(dǎo)電材料包括沿著TIM的邊的外表面并與其相鄰被設(shè)置在內(nèi)部的一個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電元件。例如，一個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電元件可以包括導(dǎo)電填料(例如，銅、銀、鎳、石墨等等)。內(nèi)部的導(dǎo)電元件在明確限定的邊界條件下迫使通過TIM創(chuàng)建的波導(dǎo)成為特定尺寸，使得在截止頻率以下的波將不通過TIM進(jìn)行傳播。內(nèi)置于TIM的導(dǎo)電元件可以進(jìn)行操作以阻止EMI能量通過TIM所處的在BLS上的開口逸出或泄露出。導(dǎo)電元件還被定向?yàn)槭沟闷鋵⑴c從熱源向除熱/散熱結(jié)構(gòu)流動(dòng)的熱量的方向(例如，圖5 中向上等等)平行。

具有導(dǎo)電材料(例如，導(dǎo)電織物或膜、導(dǎo)電涂層等)的TIM(例如，熱墊等)的本文中公開的示例性實(shí)施方式可以通過各種方式來使用。例如，諸如圖3和圖5中所示，具有導(dǎo)電材料的TIM的示例性實(shí)施方式可以與板級(jí)屏蔽件一起使用。或者，例如，諸如圖6中所示，具有導(dǎo)電材料的TIM的示例性實(shí)施方式可以用在兩個(gè)導(dǎo)體之間。又例如，諸如圖7中所示，具有導(dǎo)電材料的TIM的示例性實(shí)施方式可以被用作與一個(gè)導(dǎo)體(地面)連接的分流器。

現(xiàn)在參照附圖，圖1例示了安裝在印刷電路板(PCB)104上的板級(jí)屏蔽件(BLS) 100。BLS 100的頂部包括開口108。如圖2中所示，熱界面材料(TIM)112可以被插入到BLS 100的頂部上的開口108中。另選地，TIM 112可以與限定開口的BLS 圍欄或框架一起使用(例如，作為其蓋或罩等)。

TIM 112包括頂部表面或面116、底部表面或面(圖2中未示出)以及四個(gè)邊120。如圖3中所示，在該示例性實(shí)施方式中，TIM 112的邊116的外表面已經(jīng)包圍有或設(shè)置有導(dǎo)電材料124(例如，導(dǎo)電涂層等)。如本文中公開的，導(dǎo)電材料124在明確限定的邊界條件下迫使通過TIM 112創(chuàng)建的波導(dǎo)成為特定尺寸，使得在截止頻率以下的波將不通過TIM 112進(jìn)行傳播。由于BLS、TIM、PCB等可以比附圖中所示的更大和更小，所以提供圖1至圖3中的標(biāo)尺和從其中收集的以毫米計(jì)的尺寸僅用于例示目的。

例如，導(dǎo)電材料124可以包括導(dǎo)電涂層(諸如金屬涂層、導(dǎo)電油墨等)?？梢允褂酶鞣N方法(諸如通過將導(dǎo)電涂層噴射到TIM 112上、通過將TIM 112浸入到導(dǎo)電溶液中等)來涂覆或設(shè)置導(dǎo)電涂層。另選地，導(dǎo)電材料124可以包括導(dǎo)電織物(例如，導(dǎo)電滌塔夫織物、鍍金屬布料、導(dǎo)電尼龍織物等)或者導(dǎo)電膜(例如，鍍錫/鍍銅膜、鍍聚酰亞胺(PI)膜等)?；诒┧岬膶?dǎo)電粘合劑或其它合適的粘合劑可以被用來將導(dǎo)電織物或膜附接到TIM。

圖4例示了具有纏繞TIM 212的四個(gè)邊或邊緣214的外表面的導(dǎo)電織物224的 TIM 212的示例性實(shí)施方式。導(dǎo)電織物224在明確限定的邊界條件下迫使通過TIM 212創(chuàng)建的波導(dǎo)成為特定尺寸，使得在截止頻率以下的波將不通過TIM 212進(jìn)行傳播。

例如，導(dǎo)電織物224可以包括具有0.1毫米厚度并且鍍有鎳和銅的導(dǎo)電滌塔夫織物。又例如，導(dǎo)電織物224可以包括Laird’s Flectron^TM金屬化織物，該Laird’s Flectron^TM金屬化織物是鎳被鍍?cè)谥氨诲冊(cè)诳椢锷系你~的基層之上的鍍鎳且鍍銅的織物。丙烯酸導(dǎo)電粘合劑或其它合適的粘合劑可以被用來將導(dǎo)電織物附接到TIM。

如圖5中所示，TIM 212可以與板級(jí)屏蔽件(BLS)200一起使用。BLS 200包括頂部或蓋228以及從頂部228下垂的側(cè)壁232。側(cè)壁232被配置以安裝(例如焊接等)于印刷電路板(PCB)204(廣義地，基板)，通常圍繞PCB 204上的一個(gè)或更多個(gè)部件(例如，芯片244等)。頂部228包括TIM 212所處的開口。另選地，TIM 212 可以與限定開口的BLS圍欄或框架一起使用(例如，作為其蓋或罩等)。

圖5示出了在芯片244(廣義地，熱源)上方BLS 200安裝到PCB 204，使得TIM 212與芯片244和散熱器240(廣義地，除熱/散熱結(jié)構(gòu)或部件)直接接觸。在該示例中，TIM 212限定具有從芯片244到散熱器240的熱流的方向(圖5中向上)的導(dǎo)熱熱流路徑。TIM 212的四個(gè)邊或邊緣214以及纏繞在其上的導(dǎo)電織物224(圖4)通常與熱流的方向平行。BLS 200和TIM 212可以進(jìn)行操作用于提供針對(duì)芯片244的電磁干擾(EMI)屏蔽，而TIM 212作為阻止在截止頻率以下的能量流過TIM 212的波導(dǎo)來運(yùn)行。

雖然圖5示出了定位在芯片244和散熱器240之間的TIM 212，但是本文中公開的熱界面材料和板級(jí)屏蔽件的示例性實(shí)施方式還可以與大范圍的熱源、電子裝置、和 /或除熱/散熱結(jié)構(gòu)或部件(例如，均熱器、散熱器、熱管、裝置外殼或殼體等)一起使用。例如，熱源可以包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)熱組件或設(shè)備(例如，CPU、底部填充劑內(nèi)晶片、半導(dǎo)體設(shè)備、倒裝芯片設(shè)備、圖形處理單元(GPU)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、多處理器系統(tǒng)、集成電路、多核處理器等)。通常，熱源可包括溫度高于熱界面材料或者以其它方式向熱界面材料提供或傳遞熱而不管所述熱是由熱源生成的還是僅通過或經(jīng)由熱源傳遞的任何部件或裝置。因此，本公開的方面不應(yīng)當(dāng)被限制為利用任何單一類型的熱源、電子設(shè)備、除熱/散熱結(jié)構(gòu)等的任何特定用途。

如圖6中所示，根據(jù)示例性實(shí)施方式，具有導(dǎo)電織物224(圖4)的TIM 212還可以被用在兩個(gè)電導(dǎo)體248、252之間。在圖6中所示的該示例中，TIM 212作為阻止在截止頻率以下的能量流過TIM 212的波導(dǎo)來操作。例如，TIM 212可以作為阻止在截止頻率以下的能量從電導(dǎo)體248通過TIM 212流向電導(dǎo)體252(圖6中向上)的波導(dǎo)來操作。另外，或另選地，TIM 212可以作為阻止在截止頻率以下的能量從電導(dǎo)體252通過TIM 212流向電導(dǎo)體248(圖6中向下)的波導(dǎo)來操作。TIM 212可以提供電連接和/或限定兩個(gè)電導(dǎo)體248、252之間的導(dǎo)熱熱流路徑。在這種情況下，TIM 212 的四個(gè)邊或邊緣214以及纏繞在其上的導(dǎo)電織物224(圖4)通常與兩個(gè)電導(dǎo)體248、 252之間的熱流和/或電流的方向(例如，圖6中向上或向下)平行。

如圖7中所示，根據(jù)示例性實(shí)施方式，具有導(dǎo)電織物224(圖4)的TIM 212還可以用作與一個(gè)導(dǎo)體(地面)254連接的分流器。在圖7中所示的該示例中，TIM 212 可以作為阻止在截止頻率以下的能量流過TIM 212的波導(dǎo)來操作。例如，TIM 212可以作為阻止在截止頻率以下的能量從電導(dǎo)體或地面254流過TIM 212(圖7中向上) 的波導(dǎo)來操作。另外，或另選地，TIM 212可以作為阻止在截止頻率以下的能量通過 TIM 212向電導(dǎo)體或地面254(圖7中向下)流動(dòng)的波導(dǎo)來操作。

本文中還公開了示例性方法。在第一示例中，方法通常包括以下步驟：沿著熱界面材料的一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面和/或與其相鄰地設(shè)置導(dǎo)電材料，使得導(dǎo)電材料通常與一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面平行并且通常與熱界面材料的頂部表面和/或底部表面垂直，和/或使得熱界面材料被配置成可以作為在截止頻率以下的能量無法流動(dòng)通過的波導(dǎo)來操作。在第二示例中，方法通常包括以下步驟：將熱界面材料定位在屏蔽件的頂部上的開口內(nèi)，其中，熱界面材料包括頂部表面、底部表面、在頂部表面和底部表面之間延伸的一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面、以及沿著一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面和/或與其相鄰的導(dǎo)電材料。在第三示例中，方法通常包括以下步驟：將熱界面材料定位在基板上的熱源之上，使得熱界面材料的底部表面被定位為抵靠或毗鄰熱源，并且熱界面材料的頂部表面被定位為毗鄰或抵靠除熱/散熱結(jié)構(gòu)，其中，熱界面材料包括在頂部表面和底部表面之間延伸的一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面以及沿著一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面和/或與其相鄰的導(dǎo)電材料。

在上述的示例性方法中，導(dǎo)電材料可以包括導(dǎo)電涂層，并且該方法可以包括以下步驟：沿著熱界面材料的一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面來涂覆導(dǎo)電涂層?；蛘撸?，導(dǎo)電材料可以包括導(dǎo)電織物或膜，并且該方法可以包括以下步驟：將導(dǎo)電織物或膜比由熱界面材料的一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面限定的整個(gè)周長(zhǎng)小地或者以其整個(gè)周長(zhǎng)的全部進(jìn)行纏繞。又例如，導(dǎo)電材料可以包括一個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電元件，并且該方法可以包括以下步驟：內(nèi)部地將導(dǎo)電元件沿著熱界面材料的一個(gè)或更多個(gè)外側(cè)表面和/或與其相鄰地設(shè)置在熱界面材料內(nèi)部。導(dǎo)電材料可以在明確限定的邊界條件下迫使由熱界面材料創(chuàng)建的波導(dǎo)成為特定尺寸，使得在截止頻率以下的波不能通過熱界面材料進(jìn)行傳播。

方法可以包括以下步驟：將熱界面材料相對(duì)于熱源和除熱/散熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行定位，使得熱界面材料限定具有從熱源到除熱/散熱結(jié)構(gòu)的熱流的方向的導(dǎo)熱熱流路徑，并且使得導(dǎo)電材料與熱流的方向平行。方法可以包括以下步驟：將具有熱界面材料的屏蔽件定位在印刷電路板上的熱源之上，使得熱界面材料的底部表面被定位為抵靠或者毗鄰熱源，熱界面材料的頂部表面被定位為毗鄰或者抵靠除熱/散熱結(jié)構(gòu)，熱界面材料限定具有從熱源到除熱/散熱結(jié)構(gòu)的熱流的方向的導(dǎo)熱熱流路徑，導(dǎo)電材料與熱流的方向平行，并且屏蔽件可操作以用于提供針對(duì)印刷電路板上的熱源的電磁干擾 (EMI)屏蔽，而熱界面材料作為阻止在截止頻率以下的能量流過熱界面材料的波導(dǎo)來操作。除熱/散熱結(jié)構(gòu)可以是散熱器。熱源可以是印刷電路板上的芯片。

本文中公開的示例性實(shí)施方式可以使用大范圍的熱界面材料，諸如熱間隙填料、熱相變材料、導(dǎo)熱EMI吸收劑或混合熱/EMI吸收劑、熱油脂、熱膠、熱油灰、可分配(dispensable)的熱界面材料、熱墊，等等。示例性實(shí)施方式可以包括來自萊爾德技術(shù)有限公司(Laird)的一種或更多種熱界面材料，諸如以下材料中的任何一種或更多種：Tflex^TM300系列間隙填料(例如，Tflex^TM 300系列熱間隙填料材料、Tflex^TM 600系列熱間隙填料材料、Tflex^TM 700系列熱間隙填料材料，等等)、Tpcm^TM系列熱相變材料(例如，Tpcm^TM580系列相變材料，等等)、Tpli^TM系列間隙填料(例如， Tpli^TM 200系列間隙填料，等等)、IceKap^TM系列熱界面材料、和/或CoolZorb^TM系列導(dǎo)熱微波吸收劑材料(例如，CoolZorb^TM400系列導(dǎo)熱微波吸收劑材料、CoolZorb^TM 500系列導(dǎo)熱微波吸收劑材料、CoolZorb^TM 600系列導(dǎo)熱微波吸收劑材料，等等)，等等。

又例如，熱界面材料(TIM)可以包括彈性體和/或陶瓷顆粒、金屬顆粒、鐵氧體 EMI/RFI吸收顆粒、基于橡膠、凝膠或蠟的金屬或玻璃纖維網(wǎng)等。TIM可以包括適形的或可共形的硅膠墊、基于無硅膠的材料(例如，基于無硅膠的空隙填料、熱塑性和/或熱固性聚合物、彈性物質(zhì)等)、絲印材料、聚氨酯泡沫塑料或凝膠、導(dǎo)熱添加劑等。 TIM可被配置為具有足夠的共形性、適形性和/或柔軟度(例如，不必經(jīng)歷相變或回流等)，以通過在低溫(例如，20℃至25℃的室溫等)下?lián)锨槍?duì)容差或間隙進(jìn)行調(diào)節(jié)和/或以允許TIM材料在被布置為與配合表面(包括非平坦、彎曲或者不平的配合表面)接觸時(shí)緊密地適形于配合表面(例如，按照相對(duì)緊密地貼合和包封的方式等)。例如，TIM可以具有非常高的適形度，使得當(dāng)在屏蔽件在電子部件上方被安裝到印刷電路板的時(shí)候TIM被壓緊抵靠在該電子部件上時(shí)，TIM將相對(duì)緊密地符合該電子部件的尺寸和外形。

TIM可以包括由彈性體和至少一種導(dǎo)熱金屬、氮化硼和/或陶瓷填料形成的軟質(zhì)熱界面材料，使得該軟質(zhì)熱界面材料即使不經(jīng)歷相變或回流也可適形。TIM可以是不包括金屬并且即使不經(jīng)歷相變或回流也可適形的非金屬、非相變材料。TIM可以包括熱界面相變材料。

TIM可以是非相變材料和/或被配置為通過撓曲針對(duì)容差或間隙進(jìn)行調(diào)節(jié)。在一些示例性實(shí)施方式中，TIM可以包括不必熔化或經(jīng)歷相變而可以適形的非相變間隙填料或間隙墊。TIM能夠通過在低溫(例如，20℃至25℃的室溫等)下?lián)锨槍?duì)容差或間隙進(jìn)行調(diào)節(jié)。TIM可以具有大大低于銅或鋁的楊氏模量和肖氏硬度值。TIM還可以具有比銅或鋁大的撓度與壓力百分比。

在一些示例性實(shí)施方式中，TIM包括Tflex^TM300陶瓷填充硅氧烷彈性體間隙填料或者Tflex^TM600氮化硼填充硅氧烷彈性體間隙填料。Tflex^TM300陶瓷填充硅氧烷彈性體間隙填料和Tflex^TM600氮化硼填充硅氧烷彈性體間隙填料分別具有大約為27 和25的肖氏00硬度值(按照ASTM D2240測(cè)試方法)。在一些其它的示例性實(shí)施方式中，TIM可以包括具有大約為70或75的肖氏00硬度的Tpli^TM 200氮化硼填充硅氧烷彈性體、玻璃纖維加強(qiáng)間隙填料。因此，示例性實(shí)施方式可以包括具有小于100 的肖氏00硬度的TIM。Tflex^TM 300系列熱間隙填料材料通常包括，例如，將在50 磅每平方英寸的壓力下進(jìn)行撓曲50％以上的陶瓷填充硅氧烷彈性體。Tflex^TM 600系列熱間隙填料材料通常包括氮化硼填充硅氧烷彈性體，并且按照ASTM D2240具有 25肖氏00或40肖氏00的硬度。Tpli^TM 200系列間隙填料通常包括強(qiáng)化氮化硼填充硅氧烷彈性體，并且按照ASTM D2240具有75肖氏00或70肖氏00的硬度。Tpcm^TM 580系列相變材料通常是具有大約122華氏度(50攝氏度)的相變軟化溫度的非強(qiáng)化膜。其它示例性實(shí)施方式可以包括具有小于25肖氏00、大于75肖氏00、在25和 75肖氏00之間、等的硬度的TIM。

根據(jù)用于制備TIM的具體材料以及導(dǎo)熱填料(如果存在的話)的加載百分比，示例性實(shí)施方式可包括具有高熱導(dǎo)率(例如，1W/mK(瓦特每米開爾文)、1.1W/mK、1.2W/mK、2.8W/mK、3W/mK、3.1W/mK、3.8W/mK、4W/mK、4.7W/mK、5W/mK、 5.4W/mK、6W/mK等)的TIM。這些熱導(dǎo)率僅是示例，其它實(shí)施方式可包括具有高于6W/mK、小于1W/mK或者介于1到6W/mk之間的其它值的熱導(dǎo)率的TIM。因此，本公開的各方面不應(yīng)限于使用任何特定TIM，示例性實(shí)施方式可包括多種多樣的熱界面材料。

在示例性實(shí)施方式中，TIM可用于限定或者提供從熱源至除熱/散熱結(jié)構(gòu)或部件的導(dǎo)熱熱流路徑的一部分。本文中公開的TIM可用于例如幫助傳導(dǎo)熱能(例如，熱等)遠(yuǎn)離電子裝置的熱源(例如，一個(gè)或更多個(gè)發(fā)熱部件、中央處理單元(CPU)、晶片、半導(dǎo)體器件等)。TIM通常可被設(shè)置在熱源與除熱/散熱結(jié)構(gòu)或部件(例如，均熱器、散熱器、導(dǎo)熱管、裝置外殼或者殼體、底盤等)之間以建立可從熱源向除熱/ 散熱結(jié)構(gòu)或部件傳遞(例如，傳導(dǎo))熱的熱接頭、界面、通路或者導(dǎo)熱熱流路徑。在工作期間，TIM然后可用于允許將熱沿著導(dǎo)熱路徑從熱源傳遞(例如，傳導(dǎo)熱等)至除熱/散熱結(jié)構(gòu)或部件。

在示例性實(shí)施方式中可以將大范圍的材料用于BLS。例如，可以制備BLS的示例性材料的非詳盡列表包括冷軋鋼、鎳銀合金、銅鎳合金、不銹鋼、鍍錫冷軋鋼、鍍錫銅合金、碳鋼、黃銅、銅、鋁、銅鈹合金、磷青銅、鋼及其合金，涂覆有導(dǎo)電材料的塑料材料，或者任何其它合適的導(dǎo)電和/或磁性材料。本文中提供的本申請(qǐng)中公開的材料僅用于例示的目的，例如根據(jù)具體應(yīng)用(諸如要屏蔽的部件、整個(gè)設(shè)備內(nèi)的空間考慮、EMI屏蔽和散熱需要以及其他因素等)，可以使用不同的材料。

提供示例實(shí)施方式旨在使本公開將徹底并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本公開的范圍。闡述許多具體細(xì)節(jié)(例如，特定部件、裝置和方法的示例)以提供對(duì)本公開的實(shí)施方式的徹底理解。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將顯而易見的是，無需采用所述具體細(xì)節(jié)，示例實(shí)施方式可以按照許多不同的形式實(shí)施，不應(yīng)被解釋為限制本公開的范圍。在一些示例實(shí)施方式中，沒有詳細(xì)描述公知的處理、裝置結(jié)構(gòu)和技術(shù)。另外，通過本公開的一個(gè)或更多個(gè)示例性實(shí)施方式可以實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)僅為了說明而提供，并不限制本公開的范圍，因?yàn)楸疚墓_的示例性實(shí)施方式可提供所有上述優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)或不提供上述優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)，而仍落入本公開的范圍內(nèi)。

本文公開的具體尺寸、具體材料和/或具體形狀本質(zhì)上是示例性的，并不限制本公開的范圍。本文針對(duì)給定參數(shù)的特定值和特定值范圍的公開不排除本文公開的一個(gè)或更多個(gè)示例中有用的其它值或值范圍。而且，可預(yù)見，本文所述的具體參數(shù)的任何兩個(gè)具體的值均可限定可適于給定參數(shù)的值范圍的端點(diǎn)(即，對(duì)于給定參數(shù)的第一值和第二值的公開可被解釋為公開了也能被用于給定參數(shù)的第一值和第二值之間的任何值)。例如，如果本文中參數(shù)X被舉例為具有值A(chǔ)，并且還被舉例為具有值Z，則可預(yù)見，參數(shù)X可具有從大約A至大約Z的值范圍。類似地，可預(yù)見，參數(shù)的兩個(gè)或更多個(gè)值范圍的公開(無論這些范圍是否嵌套、交疊或截然不同)包含利用所公開的范圍的端點(diǎn)可要求保護(hù)的值范圍的所有可能組合。例如，如果本文中參數(shù)X被舉例為具有1-10或2-9或3-8的范圍中的值，也可預(yù)見，參數(shù)X可具有包括1-9、1-8、 1-3、1-2、2-10、2-8、2-3、3-10和3-9在內(nèi)的其它值范圍。

本文使用的術(shù)語僅是用來描述特定的示例實(shí)施方式，并非旨在進(jìn)行限制。如本文所用，除非上下文另外明確指示，否則單數(shù)形式的描述可旨在包括復(fù)數(shù)形式。術(shù)語“包括”、“包含”和“具有”僅指含有，因此表明存在所述的特征、要件、步驟、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一個(gè)或更多個(gè)其它特征、要件、步驟、操作、元件、部件和/或其組合。本文描述的方法步驟、處理和操作不一定要按照本文所討論或示出的特定順序執(zhí)行，除非具體指明執(zhí)行順序。還將理解的是，可采用附加的或另選的步驟。

當(dāng)元件或?qū)颖环Q為“在……上”、“接合到”、“連接到”、或“耦接到”另一元件或?qū)訒r(shí)，它可以直接在所述另一元件或?qū)由?、或直接接合、連接或耦接到所述另一元件或?qū)?，或者也可存在中間元件或?qū)?。相反，?dāng)元件被稱為“直接在……上”、“直接接合到”、“直接連接到”、或“直接耦接到”另一元件或?qū)訒r(shí)，可不存在中間元件或?qū)?。用于描述元件之間的關(guān)系的其它詞語也應(yīng)按此解釋(例如，“之間”與“直接在……之間”、“相鄰”與“直接相鄰”)等。如本文所用，術(shù)語“和/或”包括任何一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)條目及其所有組合。

術(shù)語“大約”在應(yīng)用于值時(shí)表示計(jì)算或測(cè)量允許值的一些微小的不精確性(值接近精確；大約近似或合理近似；差不多)。如果因?yàn)橐恍┰?，由“大約”提供的不精確性在本領(lǐng)域中不以別的方式以普通意義來理解，那么如本文所用的“大約”表示可能由普通測(cè)量方法引起或利用這些參數(shù)引起的至少變量。例如，術(shù)語“大致”、“大約”和“基本上”在本文中可用來表示在制造公差內(nèi)。無論是否由術(shù)語“大約”修飾，權(quán)利要求包括量的等值。

盡管本文中可能使用術(shù)語第一、第二、第三等來描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語可僅用來區(qū)分一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一區(qū)域、層或部分。除非上下文清楚指示，否則本文所使用的諸如“第一”、“第二”以及其它數(shù)字術(shù)語的術(shù)語不暗示次序或順序。因此，在不脫離示例實(shí)施方式的教導(dǎo)的情況下，第一元件、部件、區(qū)域、層或部分也可稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或部分。

為了易于描述，本文可能使用空間相對(duì)術(shù)語如“內(nèi)”、“外”、“下面”、“下方”、“下部”、“上面”、“上部”等來描述圖中所示的一個(gè)元件或特征與另一元件或特征的關(guān)系。除了圖中描述的取向之外，空間相對(duì)術(shù)語可旨在涵蓋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(zhuǎn)，則被描述為在其它元件或特征“下方”或“下面”的元件將被取向?yàn)樵谒銎渌蛱卣鳌吧厦妗?。因此，示例術(shù)語“下方”可涵蓋上方和下方兩個(gè)取向。裝置也可另行取向(旋轉(zhuǎn)90度或其它取向)，那么本文所使用的空間相對(duì)描述也要相應(yīng)解釋。

提供以上描述的實(shí)施方式是為了說明和描述。其并非旨在窮盡或限制本公開。特定實(shí)施方式的各個(gè)元件或特征通常不限于該特定實(shí)施方式，而是在適用的情況下可以互換，并且可用在選定的實(shí)施方式中(即使沒有具體示出或描述)。這些實(shí)施方式還可以按照許多方式變化。這些變化不應(yīng)視作脫離本公開，所有這些修改均旨在被包括在本公開的范圍內(nèi)。