專利名稱：：改良熱接觸的導(dǎo)熱膏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是關(guān)于改良熱接觸的導(dǎo)熱膏。
背景技術(shù)：
：隨著電子電器的小型化和功率增加，散熱對運(yùn)轉(zhuǎn)，可靠性和進(jìn)一步的小型化變得具決定性。電器的散熱性能取決于熱傳導(dǎo)。高導(dǎo)熱材料制成的散熱板被廣泛應(yīng)用。散熱板要想更好發(fā)揮作用，散熱板和熱源(舉例來說，一個(gè)半導(dǎo)體薄片在它的襯底上)之間的熱接觸必需很好。WolffetaL,/fcafcS:MmTrara/er41:3469-3482(1998);Ouelletteetal，iVoc.PowerDas.Cow.，尸owerSowcm"eraCow/，Ce^r/tos,C4，pages134-138(1985).導(dǎo)熱流體或?qū)岣嗥毡閼?yīng)用在接口中，以改良熱接觸。Vogel,/Vw./抓/w^soc.PA:g.Co"/，爿dv.z."￡/ec.戶A;g.，爿附.《Soc.MecA.A^iVr10-2:989(1995).導(dǎo)熱流體或?qū)岣嗍蔷哂懈叨刃螤钆浜闲?形狀適應(yīng)性)之材料，以便它能切合應(yīng)用表面的形狀，在接面避免空氣隙(絕熱)。導(dǎo)熱流體或?qū)岣噙€要具有高度的可分薄性(易被涂開性)，應(yīng)用厚度才能夠非常薄(僅僅足夠充盈應(yīng)用表面的溝壑)。更適宜的流體或膏也是導(dǎo)熱的。人們多注重散熱板材料的發(fā)展，對于導(dǎo)熱流體或?qū)岣嗟陌l(fā)展的關(guān)注則較少。最常用的導(dǎo)熱流體是礦物油。作為流體，它具有高度形狀配合性和可分薄性，但是它的導(dǎo)熱性很低。最常用的導(dǎo)熱膏是充滿導(dǎo)熱粒子填料的硅樹脂。Wilsonetal.,￡7ec.c&iVodCo<，/Voc.7fec/./Vog.,及ee(^IEr/.Co.,5iVon^a/t，CT2:788國796(1996);Peterson,楊孤。Co,c&歸.Cow/，鵬五，i^catow^7V71:613-619(1990);Luetal.，J戶o/少附.i^r詔36:2259-2265(1998);Sasaskietal"乃/./五MrSy附/.iVoc，/￡E￡/CPM77wf.il^^.rec/z.^附;.，/￡￡五，乃'w"toM^KiVJ236-239(1995).因?yàn)樘盍?，它的?dǎo)熱性相對較高，但是它的形狀配合性和可分薄性很差。早先應(yīng)用的導(dǎo)熱流體和導(dǎo)熱膏不如焊接劑(應(yīng)用在熔化狀態(tài))的效果好,但是它們不需要加熱，焊接劑則需要加熱。Xuetal.,五/ec的"./%.124:188-191(2002);Xuetal.，JT^g.122:128-131(2000).氮化硼由于優(yōu)良的熱傳遞性和相對廉價(jià)，在熱接口材料被用作填料。但是，它的缺點(diǎn)是，易吸潮使性能下降。在潮濕的環(huán)境中，化合物里面吸潮的雜質(zhì)(硼素的氧化物)吸收大氣的水，和氮化硼反應(yīng)形成硼酸。硼酸更進(jìn)一步吸收水，加速氮化硼的降格，使散熱能力下降，最后導(dǎo)致裝置的損壞。已出版的《PCT應(yīng)用WO01/21393》特別介紹這個(gè)問題。提出了包含高導(dǎo)熱填料的抗潮并導(dǎo)熱之材料，如帶有憎水化合物涂層的氮化硼，類似硅氧烷的硅樹脂化合物。帶有憎水化合物涂層的填料被黏結(jié)劑黏連，體積百分比在5和70vol.。/。之間。有機(jī)載體普遍被當(dāng)作懸浮媒來分散膏中的無機(jī)粒子。Kumar,^"/ve&i^^/veCom/.25:169-179(2002);Chaeetal.,AfofeK55:211-216(2002);Helleretal.,Ibm'cfe,Swr/acto加s,Deferge"fs29:315-319(1992);Stanton，/饑《/ffy6n'dM&rae/ec.6:419-432(1983)。一個(gè)有機(jī)載體系統(tǒng)可以由溶劑(如丁基醚)(Bernazzanietal.，JC/zew.TTze/m33:629-641(2001))和溶質(zhì)(如乙基纖維素)組成(Stanton，/抓J.Zfy6nWM"/crae/ec6:419-432(1983))，以此用于增強(qiáng)分散和懸浮。Kumar,derive&5尸fl肌've￡/ec.Comp.25:169-179(2002).乙基纖維素因其輕微導(dǎo)電而有深一層的優(yōu)點(diǎn)。Khareetal.，尸o&m./敗42:138-142(1997);Khareetal.，尸o&附./wf.(2000).一個(gè)有機(jī)載體是聚乙二醇(PEG),低分子量(400個(gè)原子量單位)聚合物，它的流動(dòng)性不同于硅樹脂。在銅板之間使用聚乙二醇(PEG)和氮化硼粒子的導(dǎo)熱膏，可測得導(dǎo)熱率為1.9x105W/m.。C。此值高于包括硅樹脂和氮化硼粉末的導(dǎo)熱膏(1.1x105W/m.。C)，但是低于使用在熔化狀態(tài)下的焊接劑(2.1x105/m.°C)。Xuet吐，《/五/"加".尸^.124:188-191(2002).事實(shí)上，先前所有關(guān)于導(dǎo)熱膏導(dǎo)熱率的報(bào)告都低于焊接劑。碳黑具有元素碳非常好的微粒子形狀,有典型球形粒子，可形成多孔凝聚團(tuán)。碳黑來自碳?xì)浠衔锝o料的不完全燃燒或熱分解。碳黑的種類油煙，燈黑(典型的粒度50-100nm)，槽法碳黑(典型的粒度10-30nm)，爐黑(典型的粒度10-80nm),熱裂法碳黑(典型的粒度150-500nm)，和乙炔墨(典型的粒度35-70nm)。碳黑在聚合物中被當(dāng)作廉價(jià)導(dǎo)電填料使用。Nakamuraetal.，iVKC及ay.c&Z)w83:121-127(1986);Saadetal.,J^p/.尸o/;w.5W.73:2657:2670(1999).由于它相對低的熱傳導(dǎo)性，碳黑沒有被作為導(dǎo)熱膏填料使用的報(bào)告。通常，它被用于加強(qiáng)橡皮。Takirioetal.，7w5W.&7k^.26:241-257(1998);Hawsetal，及W.i^'v.JCS,爿^raw,:257-281(1982);Hessetal.，及w6.&rec/z.56:390-417(1983);Kunduetal.，>/^p/.戶o/y附.*SW.84:256-260(2002);Ramesanetal,iVos.及W.&Co附;.30:355-362(2001);Sridharetal.,丄jpp/.尸o/y附.Sc/.82:997-1005(2001).除此之外，碳黑被用于電氣化學(xué)的電極(Takeietal.，J:Power5bwcas55:191-195(1995);VanDeraerschotetal"孤Crac/e附.5"oc五HJZ^"jE7eCrac/ze附.戶e朋zwgto"，JV784:139(1984)),墨(Erhanetal.，/J附.Oz7CTe附.5bc68:635-638(1991);Bmtkowskaetal.，尸rze加"/C/^鹿cz"y66:393-395(1987);Bratkowskaetal.，尸ce附;As/C7ze附/cz"y65:363-365(1986》，潤滑齊U(Chinas-Castilloetal.，7H6o/ogvTrara.43:387-394(2000);Shiaoetal.，/4p;/.戶o/y附.80:1514-1519(2001);Kozlovtsevetal.,G7咖&Cmwm'csfE"g/is7!Tram7加'o"o/iStet/oZfiTe尸am/fe^154-157;Bakaleinikovetal"CTjew.<fe7fec/z.FMe/s18:108-111(1982))，燃料(Srivastavaetal.，F(xiàn)we/73:1911-1917(1984);Steinberg,尸repn'"to:￡>/v./Vf.C7z柳"JGS32:565-57J(1987);Smith,JwtoAno"ve(Zo"dow」7:23-24,27(1982))，以及顏料(Uekietal.，^"".Co"/￡/ec./肌c&Z)zWec.爿朋.及p"壓￡五，尸&catowo[KiVJl:170-176(1997)).本發(fā)明著重于克服這些及其他缺點(diǎn)。發(fā)明概要本發(fā)明一方面闡述導(dǎo)熱膏組成由多孔凝聚團(tuán)的碳黑分散在可成膏的載體中。本發(fā)明的另一個(gè)方面闡述導(dǎo)熱材料含有多孔凝聚團(tuán)的碳黑分散在可成膏的載體中。本發(fā)明進(jìn)一步闡述一個(gè)裝置包含熱源，最接近熱源的散熱片，以及一層在熱源和散熱片中間的導(dǎo)熱膏。本發(fā)明還闡述了一個(gè)散熱方法，在熱源和接近它的散熱片之間放置此發(fā)明的導(dǎo)熱膏，并讓膏接觸熱源和散熱片。導(dǎo)熱膏具有高度形狀配合性和可分薄性，作為熱接口材料性能顯著。由于具有多孔凝聚團(tuán)的碳黑作為熱傳導(dǎo)成分，導(dǎo)熱膏在導(dǎo)熱方面優(yōu)于焊接劑。導(dǎo)熱材料能在銅板之間提供3xl05watts/meter2.°C(W/m2.。C),優(yōu)于焊接劑的2x105W/m2.°C。而且，導(dǎo)熱膏容易使用。不像焊接劑一般地在使用時(shí)需要加熱。本發(fā)明的導(dǎo)熱膏有很多用途。舉例來說，電子電器冷卻，地?zé)醾鬏敼艿?Lockett,f/:&K59:7-8;Locket^iVoc.￡mkO"g"1:285-289(1984》andforthermalfluidheatersforprovidingindirectprocessheat(Dawesetal.,imt.jE"erg^LowJow,C/Ki^p.iQVr/邁/21:Spp(1984))。還有，為機(jī)械、鍋爐、切削工具，石油鉆井設(shè)備部件、太空船部件和建筑物構(gòu)件之冷卻。其他的應(yīng)用可關(guān)于食物、創(chuàng)傷痊愈、治療學(xué)等等。本發(fā)明的導(dǎo)熱膏也可用來改良冷源和接近冷源的物體之間的熱接觸。舉例來說，用于改良流體冷卻裝置(冷源)和冷卻臺(或指型冷卻器)之間的熱接觸，以級冷卻與冷卻臺(或指型冷卻器)相連的其他物體。本發(fā)明亦闡述一個(gè)裝置包含冷源，最接近冷源的物體，以及一層在冷源和物體中間的導(dǎo)熱膏。此發(fā)明還闡述了一個(gè)改良兩個(gè)物體之間的熱接觸的方法把一層用此發(fā)明的方法來制造的導(dǎo)熱膏放于兩物體之間，并讓膏接觸兩物體。下面結(jié)合圖和實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。圖l是在集成電路片和散熱片之間導(dǎo)熱膏的部分透視圖。圖2是接口熱導(dǎo)率測量圖示。圖3是溫度及重量同時(shí)被測的實(shí)驗(yàn)結(jié)果之圖解表示，(a)單獨(dú)的PEG，(b)為含有3vol.。/o乙基纖維素的PEG。圖4是溫度及重量同時(shí)被測的實(shí)驗(yàn)結(jié)果之圖解表示，(a)為單獨(dú)的丁基醚，(b)為含有40vol.。/。乙基纖維素的丁基醚。
發(fā)明內(nèi)容導(dǎo)熱膏由含多孔凝聚團(tuán)的碳粒子分散在可成膏的載體中。導(dǎo)熱膏被用于導(dǎo)熱材料，來提髙熱接觸性能。例如熱源和散熱片之間以及冷源和相連物體之間。因此，發(fā)明還進(jìn)一步闡述導(dǎo)熱材料由含多孔凝聚團(tuán)的碳粒子分散在可成膏的載體中。碳粒子的多孔凝聚物最好是碳黑。碳黑的類型包含油煙，燈黑(典型的粒度50-100nm)，槽法碳黑(典型的粒度10-30nm),爐黑(典型的粒度10-80nm),熱裂法碳黑(典型的粒度150-500nm)，和乙炔墨(典型的粒度35-70nm)?？沙筛嗟妮d體可以是一個(gè)可成膏的載體系統(tǒng)。典型的可成膏的載體系統(tǒng)包含可成膏溶劑和溶質(zhì)。系統(tǒng)基于有機(jī)或基于無機(jī)?？沙筛嗟妮d體系統(tǒng)中可能被用做于溶劑的(但是不局限于此)，硅酸鹽(如硅酸鈉)，乙二醇醚(如乙二醇一丁醚("BE"))，甲基聚乙二醇("MPEG")，乙烯乙二醇，丙烯乙二醇，乙烯氧化物，丙烯氧化物，聚乙烯乙二醇("PEG"),用在宏分子鏈末端官能團(tuán)(如-H，-CH3，等等)來改良的多種類型之PEG，油，7jC，醇(如2-乙基乙醇，2-乙基乙酸，2-甲基丁醇，丙醇，乙醇，雙丙酮醇，異丁醇，異丙醇，n-正丁醇，n-正戊醇，n-正丙醇等等)，硫酸二乙酯，二異丁基甲醇，二異丁基酮，乙烯乙二醇，乙酸異丁酯，異佛耳酮，乙酸異丙酯，甲基異丁基甲醇，酮(如甲基異丁基酮)，n-乙酸乙酯，n-乙酸正丙酯，乙酸戊酯混合異構(gòu)體，伯戊醇混合異構(gòu)體，丙基丙酸酯，n-丁基丙酸酯，n-丁基丙酸酯，二氯甲烷，全氯乙烯，三氯乙烯，二甲苯，丙酮，乙酸乙酯和其他相關(guān)物質(zhì)。可成膏的載體系統(tǒng)中可能被用做于溶劑的但是不局限于，纖維素樹脂，熱塑樹脂，甲基丙烯酸脫水甘油酯，羥基丙烯酸單體，第五-己內(nèi)酯單體，羥基丙基丙烯酸脂，羥乙基丙烯酸脂，丙烯酸乙烯，二乙烯基笨，苯乙烯-丁二烯乳膠，丙烯酸乳膠，丙烯酸乙烯基乳膠，丙烯酸苯乙烯乳膠，柯赫酸乙烯乳膠，氯乙烯，氯芐乙烯，氯甲基聚苯乙烯，醋酸乙烯酯聚合物，環(huán)氧樹脂，環(huán)氧丙烯，氨基乙基乙醇胺，乙二醇醚，丙二醇，乙烯乙二醇，多羥基化合物(脂肪族聚酯)，乙烯丙烯酸樹脂，甲基纖維素，乙基纖維素，羥乙基纖維素，聚乙烯醇，淀粉以及其他化學(xué)成分。對溶質(zhì)的選擇取決于選擇的溶劑，例如，以上所列溶質(zhì)至少最后四種都溶于水。一個(gè)以有機(jī)為基礎(chǔ)的可成膏的載體系統(tǒng)可能含溶劑聚乙烯乙二醇或乙二醇一丁醚；可能含溶質(zhì)，比如，乙基纖維素。在某些情況下，基于水和基于酒精的導(dǎo)熱膏，溶劑蒸發(fā)，容許膏體干燥后傳導(dǎo)單元(也就是，碳黑)密切接觸。相反的，以油為基礎(chǔ)的和一些以聚合物為基礎(chǔ)的膏不干燥。醚本身是揮發(fā)性的，但是像乙基纖維素這些溶質(zhì)的溶解導(dǎo)致可成膏媒質(zhì)的不揮發(fā)性，以致于膏體不干燥，這種情況出現(xiàn)在基于聚合物的導(dǎo)熱膏中。導(dǎo)熱膏以及可成膏的載體系統(tǒng)，是使用PEG作為溶劑，乙基纖維素作為溶質(zhì)。在導(dǎo)熱膏中乙基纖維素的容量體積比大約為3-5(vo1.。/。)。乙基纖維素的比例約為%01.%)最合適。此外，在膏體中分布的碳黑的數(shù)量少于大約2.0vol.M，更適合便是小于1.5vo1.0/0。導(dǎo)熱膏由含多孔凝聚團(tuán)的碳粒子分散在包含乙基纖維素和PEG的可成膏的載體中。在膏中分布的碳粒子的數(shù)量大約1.25vo1.。/。，乙基纖維素大約3vo1.。/。。此發(fā)明中的導(dǎo)熱膏以及可成膏的載體系統(tǒng)，是使用乙二醇一丁醚作為溶劑，乙基纖維素作為溶質(zhì)。在導(dǎo)熱膏中乙基纖維素的比例最好是大約40vo1.。/。。乙基纖維素的比例為3voL。/。最合適。此外，在膏體中分布的碳黑的量適合少于大約0.40vol.%,更適合便是小于0.20vo1.%。導(dǎo)熱膏由含多孔凝聚團(tuán)的碳粒子分散在包含乙基纖維素和乙二醇一丁醚的可成膏的載體中。在膏中分布的碳粒子的含量大約0.20vo1.。/。，乙基纖維素的含量大約40voL%。由于導(dǎo)熱膏的高度形狀配合性和可分薄性，本發(fā)明的導(dǎo)熱膏尤其適合作為導(dǎo)熱材料，來輔助熱源和散熱片之間的熱傳遞。例如電子裝置中集成電路片和散熱器之間散熱。本發(fā)明中的導(dǎo)熱材料是一個(gè)可成膏的載體系統(tǒng)，含多孔凝聚團(tuán)的碳粒子分布在包含乙基纖維素和PEG的可成膏的載體系統(tǒng)中，在膏中分布的碳粒子的量大約1.25vol.%,纖維素的量大約3vo1.%。作為有效的熱傳導(dǎo)接口材料，是為碳粒子分布在包含乙基纖維素和乙二醇一丁醚的可成膏媒質(zhì)系統(tǒng)中,在膏中分布的碳粒子的數(shù)量大約0.2vol.%，纖維素的數(shù)量大約40vol.n/。。參照圖1，一個(gè)基于本發(fā)明的電子裝置10:包括一個(gè)熱源12,比如一個(gè)集成電路片，和一個(gè)散熱片14。一層16導(dǎo)熱膏被作為接口材料應(yīng)用在熱源12和散熱片14之間。一層16導(dǎo)熱膏可任意成型，使尺寸和形狀都切合需要。導(dǎo)熱膏最好是覆蓋熱源/散熱器接口的整個(gè)表面。見圖l，熱源12被裝到一個(gè)線路板18。熱源12照慣例在運(yùn)作時(shí)被連接到一個(gè)電源(不顯示)。熱源12生熱，熱從熱源外表面13被本發(fā)明的導(dǎo)熱膏傳導(dǎo)到散熱器說明書第9/22頁的內(nèi)表面15。熱照慣例經(jīng)過散熱器14排向大氣。因?yàn)閷?dǎo)熱膏層16同時(shí)接觸熱源外表面13和散熱器內(nèi)表面15,熱接口之導(dǎo)熱阻力達(dá)到最小。因此，此發(fā)明也闡述了含熱源，散熱片，以及本發(fā)明之導(dǎo)熱膏層的電子的裝置。該膏層在熱源和散熱片中間，并且同時(shí)接觸二者。本發(fā)明還闡述了一個(gè)把熱從熱源散走之法。此法把散熱片放在熱源旁邊，弁把導(dǎo)熱膏放在二者之間，更讓膏接觸二者。這個(gè)方法非常有效的輔助微電子設(shè)備和裝置散熱。下面的例子集中于把各種不同的導(dǎo)熱填料加入有機(jī)載體，以使導(dǎo)熱膏具有形狀配合性，可分薄性和高導(dǎo)熱性。在這里應(yīng)用的是碳(如碳黑，lpm和5Hm石墨粒子，0.1pm直徑之短碳絲和25Mm金鋼石粒子)和lpm及3pm鎳粒子。這些多孔的填料中，只有碳黑自身具有可分薄性(可壓縮的)。Gam，尸/o^bCompmm^ig5:22-32(1982)，全文被列入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)?？煞直⌒詻Q定了碳黑的性能優(yōu)于其他填料。Helsenetal.,Co〃o"尸o/y附.5W.264:619-622(1986);Mewisetal.,CoZ/ozYfe<&5"wr/aces22:271-289-11-(1987);Genzetal.,Co//oW&/wter/ace165:212-220(1994),全文被列入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)。此外，碳黑粒子的多孔性容許碳黑粒子之間的穿透,使膏體有高的流動(dòng)性，如先前文獻(xiàn)所述以油做媒質(zhì)的情形。Ishiietal.，Carfco"39:2384-2386(2001);Trappeetal.，i^ys.及ev.i^".85:449-452(2000);Kratohviletal.，Co/Zoz'血&Swr/aces5:179-186(1982);Fitzgeraldetal，及M66erOzem.&7k;/L55:1569-1577(1982);Amari，PragmafwOgam'cCo加'"gs31:11-19(1997)，全文被列入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)。例子更進(jìn)一步提供比較研究各種不同的有機(jī)載體系統(tǒng)，如，含有0-15vol/。溶解了的乙基纖維素之PEG，及含有0-40vol.。/。溶解了的乙基纖維素之乙二醇一丁醚。評估兩者導(dǎo)熱膏應(yīng)用效果及耐高溫性。具體實(shí)施例方式方式1-膏體的制造聚乙烯乙二醇，HO(CH2CH20)H，("PEG")當(dāng)做一有機(jī)載體的是PEG400。(EMScience公司，Gibbstown市,NJ)，分子量400amu。室溫下呈液狀，可包含3或5vol.。/。乙基纖維素(SigmaChemicalCo.公司，St.Louis市,MO)。乙基纖維素是可在載體中溶解的白色粉末。它在導(dǎo)熱膏中用于改良固體的分散和懸浮。其他有機(jī)載體是乙二醇一丁醚(AldrichChemicalCo.,Inc.公司，Milwaukee市，WI)。它可包含10,20，30或40vol.。/。乙基纖維素(SigmaChemicalCo.公司，St.Louis市，MO)。所用的碳黑是導(dǎo)電和易分解的一種(VulcanXC72RGP-3820;CabotCorp.公司，Billerica市，MA)。它包含粒度30nm的碳黑多孔凝聚團(tuán)，密度1.7-1.9g/cm3，氮表面面積2541112/8和最大含灰量0.2%。碳黑粉末可用手和載體混合成膏型。其他導(dǎo)熱固體,為了方便比較，均用于0.27vol/。。它們是石墨粒子(AsbmyGraphiteMills,Inc.公司，Asbury市，NJ，(i)人造石墨，超細(xì)等440,碳含量一般為99.4%,通常尺寸lpm，和(ii)自然的結(jié)晶片，等級850，最小碳含量98.5%,通常尺寸5pm)，碳燈絲(AppliedSciencesInc.公司，Cedarville市，OH，直徑O.1Hm，長度〉100nm,纏繞形態(tài)和魚骨紋理)，1pm鎳粒子(INCO,Inc.公司，Missassauga市，Ontario,CA,類型210)，3拜鎳粒子(NovametSpecialtyProductsCorp.公司，Wyckoff市，NJ，類型525,長度15to20pm)，和25pm金鋼石粒子(WarrenSuperabrasives公司，Olyphant市，PA，類型MB)。制膏要首先把乙基纖維素(如可用)溶解于載體(PEG或乙二醇一丁醚)。乙二醇一丁醚在室溫下溶解，但是對于PEG在大約60。C(由熱板供熱)。給PEG加熱將促進(jìn)溶解。隨后，加入導(dǎo)熱的固體成分?；旌嫌汕蚰C(jī)完成?；旌虾蟮母囿w被放置在真空室(機(jī)械的真空泵)之內(nèi)，以除去空氣泡。方式2-熱接口的導(dǎo)熱率之測量如圖2描述，導(dǎo)電膏層16(或焊接劑)被兩個(gè)銅板20，22(每個(gè)板的兩表面使用0.05pm鋁氧粒子機(jī)械拋光)夾在中間，板直徑為12.6mm，一個(gè)圓板厚度為1.10mm，另一個(gè)圓板厚度為1.16mm。兩個(gè)銅圓板之間沒有或有導(dǎo)熱膏16(或焊接劑)層時(shí)的熱接觸測量使用瞬時(shí)激光閃爍法。Xuetal.,J124:188-191(2002);Xuetal.,J5fe^ro".尸％.122:128-131(2000);Parkeretal"/4p尸/./Vy^.32:1679-1683(1961);Inoueetal.，C"Ma/iow6ww/w//gworfer/y■//ap.腸Wng5bc，6:130-134(1988)，全文被列入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)。這個(gè)"三文治"所受的壓力被控制在0.46,0.69和0.92MPa,(見圖2之箭頭A)。這是因?yàn)閴毫τ绊憣?dǎo)熱,甚至對于沒有彈回能力的材料。Xuetal.,122:128-131(2000)，全文被列入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)。導(dǎo)熱膏的厚度是25pm或更小。導(dǎo)熱膏在"三文治"內(nèi)的平均分布依賴于膏體流動(dòng)性和所受的壓力。導(dǎo)熱膏的厚度是從"三文治"的厚度減去兩個(gè)銅圓板的厚度而獲得，每樣厚度的測量均使用分厘卡。導(dǎo)熱膏厚度是在熱接口測量之前后均相同。為了比較，焊接劑(在熔化狀態(tài)下涂上)也被用于熱接口材料。(也就是，替換了導(dǎo)熱膏16)。焊接劑是錫-鉛-銻(63Sn-36.65Pb-0.35Sb),并含有松脂熔劑心(焊接劑類型361A-20RMeasurementsGroup,Inc.公司，Raleigh市，NC)。溶解的焊接劑溫度187。C，使用一個(gè)T型熱電偶測得，在被插入二銅板之間以前，銅板已經(jīng)被預(yù)熱到這一個(gè)溫度。這一溫度高于液相線溫度183°C,熱由熱板提供。銅-焊接劑-銅的"三文治"結(jié)構(gòu)在剛關(guān)了的熱板上冷卻，并在微小的壓力之下。焊接劑的厚度是25pm或更少。有限元軟件ABAQUS(Abaqus，Inc.公司，Pawtucket市，RI)通過溫度和時(shí)間曲線來計(jì)算熱接口之導(dǎo)熱系數(shù)，數(shù)據(jù)均來自實(shí)驗(yàn)。Xuetal.,Mm的打.122:128-131(2000)，全文被列入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)。計(jì)算假定了在兩個(gè)銅板之間沒有距離和沒有熱容量。除此之外，還假定了激光能被試樣吸收(并在整個(gè)表面上平均地吸收)，此外試樣和環(huán)境之間沒有熱傳遞。熱流為一維，而且熱接口的導(dǎo)熱性在兩個(gè)銅板之間是平均分布的。這些假定的有效性由下面的校正結(jié)果和誤差分析驗(yàn)證。再看圖2，設(shè)備CoherentGeneralEverpulseModel11Ndglasslaser(Coherent,Inc.公司，SantaClara市，CA)(圖2中的24)給予0.4ms脈沖，波長1.06pm，脈沖能量高達(dá)15J，作為沖量加熱。激光動(dòng)力被調(diào)整到容許試樣的溫度上升在0.5和1.0。C之間。銅板#1(20)的上面表面，會直接被激光束(箭頭B)打擊。此面被碳覆蓋是為了要增加激光能量吸收的程度(此程度與反射程度相比)。第一E型熱電偶(不顯示)被附到圓板#2(22)的背面，為要監(jiān)視溫度上升。另一個(gè)相同類型的第二熱電偶(不顯示)被放在試樣夾持工具上面的~30cm處，為要測量激光束(箭頭B)剛射出的時(shí)間。通國儀器公司數(shù)據(jù)捕獲器DAQPad-MO16XE-50(NationalInstruments,Austin,TX)，在16位運(yùn)行下每秒采集20，000個(gè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，連同VisualBasic(MicrosoftCorp.,Redmond,WA)編碼的NI-DAQ接口軟件，檢測兩個(gè)熱電偶的回應(yīng)。一個(gè)樹脂玻璃試樣夾持工具26,螺拴28和橡皮絕緣墊30，用來加壓。一個(gè)Sensotec模型13(Coiumbus，OH)測壓元件32測量壓力。在測試每個(gè)試樣之前，使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的石墨試樣以作校正，為要保證測量精度。被設(shè)定的試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得率是要在溫度上升期間至少捕獲100個(gè)溫度數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)誤差包括隨機(jī)誤差，由于實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)的發(fā)散；系統(tǒng)誤差，主要是熱電偶回應(yīng)的遲延，還有部分來自對溫度數(shù)據(jù)計(jì)算方法。熱接觸熱導(dǎo)越高，誤差越大。標(biāo)準(zhǔn)NBS8426石墨圓板(厚度為2.62mm)與具有最高的熱接觸熱導(dǎo)性的銅"三文治"相似于短暫溫度上升時(shí)間。它被用于在實(shí)驗(yàn)前的測試，以確定系統(tǒng)誤差，如果系統(tǒng)誤差存在的話。被土值顯示的隨即誤差取決于五個(gè)試樣的測量。方式3-黏性測試黍占性使用黏度計(jì)領(lǐng)l量.(BrookfiddEngineeringLaboratories,Inc.,Middleboro，MA，ModelLVTDial-ReadingViscometer,withModelSSA-18/13RSmallSampleAdaptor).方式4-熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)使用熱失重法，以2。C/min的速率在空氣中加熱從室溫到150°C。使用儀器為PerkinElmer(Newark,CT)TGA7。方式5-熱接口導(dǎo)熱率的評估表l為各種不同的導(dǎo)熱膏在銅板間不同的壓力下的導(dǎo)熱率，(含0到3.20vol.%碳黑)。膏體厚度小于25pm。如表1所示，沒有碳黑，達(dá)到高導(dǎo)熱率最優(yōu)的乙基纖維素含量是5vol.%，乙基纖維素使用PEG作為基本載體。當(dāng)乙基纖維素含量抵于或高于此值時(shí)，導(dǎo)熱率減小。由于乙基纖維素同時(shí)增加傳導(dǎo)性和黏性。傳導(dǎo)性促進(jìn)接觸導(dǎo)熱性能。因此，乙基纖維素含量從0到5voLn/。增加，可導(dǎo)致導(dǎo)熱率增加。另一方面，黏性對導(dǎo)熱率是有害的，因此纖維素含量從5到15voLy。增加,便導(dǎo)致導(dǎo)熱率減少。在含有3vo1.。/。乙基纖維素的PEG添加碳黑，可增加導(dǎo)熱率，碳黑含量為1.25vol.M或低于此值(表l)。超過這一個(gè)含量導(dǎo)致導(dǎo)熱率降低，如碳黑含量1.5vol.%，導(dǎo)熱率甚至低于沒有碳黑狀態(tài)。在含有5vol.。/。乙基纖維素的PEG添加碳黑(甚至只有O.5vol.%碳黑)后，導(dǎo)熱率大大降低。這是由于乙基纖維素(5vol.%)所產(chǎn)生的高黏性，和添加碳黑之后的黏性進(jìn)一步增加。黏性結(jié)果見方式6。在基于PEG的膏體中，最高導(dǎo)熱率達(dá)到30x104W/m2.°C,其乙基纖維素含量為3vol.%和碳黑含量為1.25vol/0。再見表l，對沒有碳黑的乙二醇一丁醚，達(dá)到高的導(dǎo)熱率需要的乙基纖維素含量是30vo"/。，而接觸壓力為0.46MPa。壓力為O.69或0.92MPa的時(shí)候，需乙基纖維素含量是20vol.%。由于它的低黏性，乙二醇一丁醚溶解乙基纖維素粉末比PEG容易。然而，乙二醇一丁醚所給予的導(dǎo)熱率，不管是否含有乙基纖維素，都低于PEG，也不管是否含有碳黑。在乙二醇一丁醚添加碳黑幾乎不影響導(dǎo)熱率，除非乙基纖維素含量很高(40vol.%)。在這種情況下，碳黑含量從0到0.20vol.Q/。增加，導(dǎo)熱率升高；碳黑含量從0.20到0.53vol.n/。增加，導(dǎo)熱率則降低。最適宜的碳黑含量為0.20vol.%,此情況下接口導(dǎo)熱率達(dá)到了28x104W/m2.°C?；赑EG(乙基纖維素含量3vol.%)和基于乙二醇一丁醚(乙基纖維素含量40vol.%)的導(dǎo)熱膏，不大不小的碳黑含量引致最高的接口導(dǎo)熱率。這一趨勢在基于含鋰PEG的氮化硼粒子導(dǎo)電膏中曾經(jīng)被報(bào)告過。Xuetal.,/五/e"ra".124:188-191(2002),全文被列為參考文獻(xiàn)。這是熱傳導(dǎo)性和黏性之間的折中，當(dāng)固體成分增加時(shí)兩者均增加。黏性結(jié)果在方式6被描述?；赑EG和基于乙二醇一丁醚的導(dǎo)熱膏得到的最高的熱接口導(dǎo)熱率結(jié)果相似。然而，對基于PEG的導(dǎo)熱膏，最適宜的碳黑含量是頗高的，而最適宜的乙基纖維素含量是頗低的。由于低黏性的重要，使用高的乙基纖維素含量需要低碳黑含量,高碳黑含量的使用則需要低乙基纖維素含量。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>EC=ethylcellulose乙基纖維素CB=carbonblack碳黑PEG=polyethyleneglycol聚乙烯乙二醇BE=di(ethyieneglycol)butylether乙二醇一丁醚表2列出各導(dǎo)熱膏所給予的熱接口導(dǎo)熱率。這些導(dǎo)熱膏是基于乙二醇一丁醚，并包含40vol.%乙基纖維素及0.27vol.。/。導(dǎo)熱固體,在各種不同接觸壓力下銅板間測試。膏體厚度的小于25pm。表2顯示碳黑是更為有效的導(dǎo)熱添加劑，其效果超過石墨，鎳和金鋼石粒子和碳絲。碳黑為導(dǎo)熱膏提供特別高的熱接口導(dǎo)熱率。碳黑有很好優(yōu)越性，盡管它熱傳導(dǎo)性相對較差。此高效果是因其具形狀配合性和可分薄性。這些性能是由于碳黑成團(tuán)集聚所引致的壓縮性。碳黑的壓縮性以及在擠壓狀態(tài)下因而得到的導(dǎo)電連續(xù)性，先前曾被報(bào)告過。尤其，作為導(dǎo)電添加劑加入絕緣Mn02粒子作為電化電池的陰極，由于碳黑在毗連的Mn02粒子之間的推擠，碳黑所給予的電阻低于沒有石墨化的碳絲(相同于本文所用的碳絲)。Fryszetal.,/PowerSowrces58:41-54(1996);Luetal.，CaAow40:447-449(2000)，全文列入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)。相反的，其他被研究的傳導(dǎo)性固體都不可壓縮。碳黑甚至優(yōu)于單壁碳納米管，此管已用文中所介紹的方法和設(shè)備測試過。Xuetal.，JJ^c伊o",Mrf欲(2004),全文被列入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)。為便于比較，這些結(jié)果列于表2。在導(dǎo)熱膏性能控制方面，形狀配合性和可分薄性比熱傳導(dǎo)性更為重要。用焊接劑代替導(dǎo)熱膏，得到(20.08士0.60)xl(^W/m氣。C的熱接口導(dǎo)熱率(表中沒有包括)。此值符合先前采用同樣測試方法和設(shè)備的相關(guān)文獻(xiàn)。Xuetal.,j:￡/ec/ra"./^g.124:188-191(2002),全文被列入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)。因此，現(xiàn)在發(fā)明的碳黑導(dǎo)熱膏是優(yōu)于焊接劑的導(dǎo)熱材料。雖然焊接劑本身有高熱傳導(dǎo)性，但是其熱接口導(dǎo)熱效力有限。這是部分由于在焊接劑和銅板之間的化學(xué)反應(yīng)。這反應(yīng)在焊接劑-銅的接口產(chǎn)生銅-錫金屬間化合物。Grivasetal.,/五/ec/rawAfo^:15:355-359(1986);Tu，Afote/:i^w.46:217-223(19%);Tsutsumietal.,/"f./ify6nWMkroefec.7:38-43(1984)，全文被列入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)?；衔锸购附觿┎荒芙欍~板的表面。Kimetal.,M饑i饑Soc.183-188(1995)，全文被列入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)。這導(dǎo)致焊接劑不能很好的切合銅表面的形狀。形狀配合性和可分薄性比熱傳導(dǎo)性更為重要。焊接劑和各種導(dǎo)熱膏所給予的熱接口導(dǎo)熱率列在表1和表2。這些導(dǎo)熱材料的測試都使用相同的試樣結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)分析方法，因此所得的相對數(shù)據(jù)頗為可靠。然而，數(shù)據(jù)仍有偏離，是由于數(shù)據(jù)分析運(yùn)算法忽略熱接口材料的厚度。Luoetal.,/抓JMfcracz'rcMto戶&.24:141-147(2001),全文被列入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>方式6-黏性評估表3所示一些導(dǎo)熱膏的黏性，是在不同的適當(dāng)剪切速率下測得的。當(dāng)沒有碳黑時(shí)，乙基纖維素的添加使PEG或乙二醇一丁醚的黏性都增加。PEG本身的黏性高于乙二醇一丁醚本身。然而，含3vol.。/。乙基纖維素的PEG的點(diǎn)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于含40vol.n/0乙基纖維素的乙二醇一丁醚。碳黑的添加使黏性增加，如含3vol.。/。乙基纖維素的PEG和含40vo"/。乙基纖維素的乙二醇一丁醚所表現(xiàn)出來的。含5vol.。/。乙基纖維素的PEG和含3vol.。/。乙基纖維素和1.25vol/。碳黑的PEG有相似的黏性。后者的熱接口導(dǎo)熱率高于前者，原因是減少乙基纖維素含量，并增加碳黑含量。因此，得到最佳性能的導(dǎo)熱膏，是須要調(diào)整乙基纖維素和碳黑的含量的。如表1所示，含40vol.。/。乙基纖維素和0.20vol.。/。碳黑的乙二醇一丁醚基導(dǎo)熱膏，和含3vol.。/。乙基纖維素和1.25vol.Q/。碳黑的PEG基導(dǎo)熱膏，是本發(fā)明之兩種具有最高導(dǎo)熱率的導(dǎo)熱膏。如表3所示，雖然二者有相似的較高的導(dǎo)熱率，但是基于乙二醇一丁醚的導(dǎo)熱膏的黏性大大高于基于PEG的導(dǎo)熱膏。由表3還可見，含40vol.。/。乙基纖維素的乙二醇一丁醚基導(dǎo)熱膏，當(dāng)包含0.20vol.。/。石墨粒子(l或者5^un)或者碳絲時(shí)，黏性低于含0.20vol.n/。碳黑。然而,在混合過程中得知碳黑導(dǎo)熱膏比石墨粒子導(dǎo)熱膏柔滑很多。導(dǎo)熱膏的柔滑性很顯然地比黏性更重要。柔滑性比低黏性更影響形狀配合性。再見表3，含40vo1，/。乙基纖維素及0.20vol.Q/。固體的乙二醇一丁醚基導(dǎo)熱膏的黏性依次增加lfim石墨粒子，5pm石墨粒子和碳絲。這個(gè)趨勢符合較大的粒度容易造成較高的黏性，及細(xì)絲比粒子容易造成較高的黏性的觀點(diǎn)。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>雖然黏性是一個(gè)評估導(dǎo)熱膏性能的有用指標(biāo)，但它不同于真正關(guān)系到導(dǎo)熱膏性能的形狀配合性。因?yàn)樾螤钆浜闲詻]有標(biāo)準(zhǔn)化測量方法，這一工作采用黏性測量。方式7-熱穩(wěn)定性的評估圖3和4表示熱重分析法ther邁ogravimetric的結(jié)果。二圖分別對于PEG和乙二醇一丁醚(每類包括有和沒有乙基纖維素的情況，但是都沒有碳黑，因碳黑不影響熱穩(wěn)定性)。沒有乙基纖維素，PEG的熱穩(wěn)定性超過乙二醇一丁醚。乙基纖維素的溶解減少了PEG的熱穩(wěn)定性，但是增加了乙二醇一丁醚的熱穩(wěn)定性。表4比較了三個(gè)溫度下導(dǎo)熱膏的熱重分析法thermogravimetric結(jié)果。在50。C和75°C，含有乙基纖維素的乙二醇一丁醚比含有乙基纖維素的PEG更穩(wěn)定，但是在100。C，結(jié)果卻相反。超過大約100。C，乙二醇一丁醚的減重，不管是否含有乙基纖維素，都是巨大的(在150。C減重超過50%)。然而，對于PEG,在150°C減重小于9%,不管是否含有乙基纖維素。因此，基于乙二醇一丁醚基導(dǎo)熱膏不適宜使用在超過100。C，然而基于PEG的導(dǎo)熱膏適宜使用于高到150。C(或以上)的環(huán)境。<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>基于PEG的導(dǎo)熱膏(含3vol.%溶解了的乙基纖維素和1.25vol.。/。分散的碳黑)，作為熱接口材料在銅板之間，導(dǎo)熱率30xl(^W/mVC，高于在熔化狀態(tài)涂上的錫/鉛共晶焊接劑之20x104W/m"C導(dǎo)熱率?；赑EG的導(dǎo)熱膏和基于乙二醇一丁醚的導(dǎo)熱膏(含40vol.%溶解了的乙基纖維素和0.20vol.。/。分散的碳黑)幾乎等效，導(dǎo)熱率為28xl(^W/m"C。在100。C或以上，基于PEG的導(dǎo)熱膏在熱穩(wěn)定性高于基于乙二醇一丁醚的導(dǎo)熱膏，盡管在低于75。C時(shí)結(jié)果正好相反。本發(fā)明優(yōu)于焊接劑作為熱接口材料是由于焊接劑和銅板之間的化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致較差的形狀配合性。PEG自身所給予的熱接口導(dǎo)熱率為11x104W/m2.°C，溶入5vol.。/。乙基纖維素使熱接口導(dǎo)熱率增加到19x104W/m2.°C。乙二醇一丁醚自身所給予的熱接口導(dǎo)熱率為3xl04W/m2.°C。溶入20-30vol，/。乙基纖維素使熱接口導(dǎo)熱率增加到從4x1()4至6xl04w/m2.。C。當(dāng)乙基纖維素量為3vo"/。和碳黑量為1.25vol.M或者更低時(shí)，碳黑的添加使PEG熱導(dǎo)增加。當(dāng)乙基纖維素量為3vol.。/。和碳黑量為1.5vol.。/。時(shí)，或當(dāng)乙基纖維素量為5vd.。/。時(shí)，碳黑的添加使PEG的熱導(dǎo)降低。這些結(jié)果說明形狀配合性和可分薄性對導(dǎo)熱性能的重要性。乙基纖維素和碳黑均導(dǎo)致導(dǎo)熱膏黏性增加，因此過量添加這些物質(zhì)導(dǎo)致導(dǎo)熱性能下降。對基于PEG的導(dǎo)熱膏，最適宜的碳黑含量高于基于乙二醇一丁醚的導(dǎo)熱膏，然而最適宜的乙基纖維素含量則低于乙二醇一丁醚的導(dǎo)熱膏。雖然碳黑含量不同，導(dǎo)熱率在基于PEG的導(dǎo)熱膏和基于乙二醇一丁醚的導(dǎo)熱膏是相似的。因?yàn)樘己谑菍?dǎo)熱膏中的導(dǎo)熱成分，這說明導(dǎo)熱膏的形狀配合性和可分薄性比導(dǎo)熱性更為重要。雖然碳黑自己的熱傳導(dǎo)性相對低，但是碳黑比石墨粒子、鎳粒子和金鋼石粒子和碳絲更為有效，所有評估基于相同的容積率。由于碳黑的多孔凝聚團(tuán)使之具有壓縮性，從而使導(dǎo)熱膏具有形狀配合性和可分薄性。雖然本文已對發(fā)明作了詳細(xì)的描述，但是在熟識有關(guān)工藝的人士來說，添加、替換及改變都可以在本發(fā)明的意念中進(jìn)行，因此這些添加、替換及改變都包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種導(dǎo)熱膏，其特征在于，包含分散在可成膏的載體中的具多孔黏聚性的碳粒子。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述多孔黏聚的碳粒子是碳黑。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述可成膏的載體為可成膏的膏狀載體系統(tǒng)，該系統(tǒng)含有溶劑，該溶劑是選自硅酸鹽、乙二醇醚、甲基聚乙二醇、乙烯乙二醇、丙烯乙二醇、乙烯氧化物、丙烯氧化物、聚乙烯乙二醇、在宏分子鏈末端具有各種官能團(tuán)的改良過的PEG、油、水、醇、、硫酸二乙酯、二異丁基甲醇、二異丁基酮、乙烯乙二醇、乙酸異丁酯、異佛耳酮、乙酸異丙酯、甲基異丁基甲醇、酮、n-乙酸乙酯、ii-乙酸正丙酯、乙酸戊酯混合異構(gòu)體、伯戊醇混合異構(gòu)體、丙基丙酸酯、n-丁基丙酸酯、n-丁基丙酸酯、二氯甲烷、全氯乙烯、三氯乙烯、二甲苯、丙酮或乙酸乙酯，或相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述溶劑是有機(jī)溶劑。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述溶劑是聚乙烯乙二醇。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述可成膏的載體系統(tǒng)含有溶質(zhì)，該溶質(zhì)是選自纖維素樹脂、熱塑樹脂、甲基丙烯酸脫水甘油酯、羥基丙烯酸單體、第五-己內(nèi)酯單體、羥基丙基丙烯酸脂、羥乙基丙烯酸脂、丙烯酸乙烯、二乙烯基笨、苯乙烯-丁二烯乳膠、丙烯酸乳膠、丙烯酸乙烯基乳膠、丙烯酸苯乙烯乳膠、柯赫酸乙烯乳膠、氯乙烯、氯芐乙烯、氯甲基聚苯乙烯、醋酸乙烯酯聚合物、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧丙烯、氨基乙基乙醇胺、乙二醇醚、丙二醇、乙烯乙二醇、多羥基化合物、乙烯丙烯酸樹脂、甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、聚乙烯醇或淀粉，或相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述可成膏的載體系統(tǒng)中含有乙基纖維素作為溶質(zhì)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述乙基纖維素?cái)?shù)的體積含量為35vol.0/o。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述乙基纖維素?cái)?shù)的體積含量是3vol.%。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量為2vol.%。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量是1.50vol.%。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于1.50vo1.0/0。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于1.25vol.%。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述多孔黏聚的碳粒子是碳黑。15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述溶劑是乙二醇一丁醚。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述可成膏的載體系統(tǒng)中含有乙基纖維素作為溶質(zhì)。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述乙基纖維素的體積含量是40vol.%.18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于0.40vol.%。19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于0.40vol.%o20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于0.20vol.%。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的導(dǎo)熱膏，其特征在于，所述多孔黏聚的碳粒子是碳黑。22.—種導(dǎo)熱接口材料，其特征在于，其中含有權(quán)利要求l所述的膏體。23.—種導(dǎo)熱接口材料，其特征在于，其中含有權(quán)利要求14所述的膏體。24.—種導(dǎo)熱接口材料，其特征在于，其中含有權(quán)利要求21所述的膏體。25.—種裝置，其特征在于，包含熱源、將熱量從熱源散走的散熱片以及一層設(shè)置在熱源和散熱片之間并與熱源和散熱片相接觸的導(dǎo)熱膏，該導(dǎo)熱膏含有分布在可成膏的載體中的多孔黏聚的碳粒子。26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述多孔黏聚的碳粒子是碳黑。27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述可成膏的載體系統(tǒng)中含有溶劑，該溶劑是選自硅酸鹽、乙二醇醚、甲基聚乙二醇、乙烯乙二醇、丙烯乙二醇、乙烯氧化物、丙烯氧化物、聚乙烯乙二醇、在宏分子鏈末端具有各種官能團(tuán)的改良過的PEG、油、水、醇、硫酸二乙酯、二異丁基甲醇、二異丁基酮、乙烯乙二醇、乙酸異丁酯、異佛耳酮、乙酸導(dǎo)丙酯、甲基異丁基甲醇、酮、n-乙酸乙酯、n-乙酸正丙酯、乙酸戊酯混合異構(gòu)體、伯戊醇混合異構(gòu)體、丙基丙酸酯、n-丁基丙酸酯、n-丁基丙酸酯、二氯甲烷、全氯乙烯、三氯乙烯、二甲苯、丙酮或乙酸乙酯，或相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)。28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述溶劑是有機(jī)溶劑。29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，所述溶劑是聚乙烯乙二醇。30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述可成膏的載體系統(tǒng)中含有溶質(zhì)，該溶質(zhì)是選自纖維素樹脂、熱塑樹脂、甲基丙烯酸脫水甘油酯、羥基丙烯酸單體、第五-己內(nèi)酯單體、羥基丙基丙烯酸脂、羥乙基丙烯酸脂、丙烯酸乙烯、二乙烯基笨、苯乙烯-丁二烯乳膠、丙烯酸乳膠、丙烯酸乙烯基乳膠、丙烯酸苯乙烯乳膠、柯赫酸乙烯乳膠、氯乙烯、氯節(jié)乙烯、氯甲基聚苯乙烯、醋酸乙烯酯聚合物、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧丙烯、氨基乙基乙醇胺、乙二醇醚、丙二醇、乙烯乙二醇、多羥基化合物、乙烯丙烯酸樹脂、甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、聚乙烯醇或淀粉，或相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)。31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述可成膏的載體系統(tǒng)中含有乙基纖維素作為溶質(zhì)。32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其特征在于，所述乙基纖維素的體積含量為35vol.%。33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，其特征在于，所述乙基纖維素?cái)?shù)的體積含量是3vol.%。34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于2vol.%35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的裝置，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于1.50vol.%。36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的裝置，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于1.50vol.%。37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的裝置，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于1.25vol.%。38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述多孔黏聚的碳粒子是碳黑。39.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，所述溶劑是乙二醇一丁醚。40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的裝置，其特征在于，所述可成膏的載體系統(tǒng)中含有乙基纖維素作為溶質(zhì)。41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，其特征在于，所述乙基纖維素的體積含量是40vol.%。42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于0.40vol.%。43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的裝置，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于0,40vol.%。44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的裝置，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量是0.20VOl.%。45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的裝置，其特征在于，所述多孔黏聚的碳粒子為碳黑。46.—種從熱源散熱方法，其特征在于，在熱源旁邊安裝散熱片，并散熱片和熱源之間設(shè)置一層分別與熱源和散熱片相接觸的導(dǎo)熱膏，該導(dǎo)熱膏含有分布在可成膏的載體中的多孔黏聚的碳粒子。47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于，所述多孔黏聚的碳粒子是碳黑。48.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于，所述可成膏的載體系統(tǒng)中含有溶劑，該溶劑是選自硅酸鹽、乙二醇醚、甲基聚乙二醇、乙烯乙二醇、丙烯乙二醇、乙烯氧化物、丙烯氧化物、聚乙烯乙二醇、在宏分子鏈末端具有各種官能團(tuán)的改良過的PEG、油、水、醇、硫酸二乙酯、二異丁基甲醇、二異丁基酮、乙烯乙二醇、乙酸異丁酯、異佛耳酮、乙酸異丙酯、甲基異丁基甲醇、酮、n-乙酸乙酯、n-乙酸正丙酯、乙酸戊酯混合異構(gòu)體、伯戊醇混合異構(gòu)體、丙基丙酸酯、n-丁基丙酸酯、n-丁基丙酸酯、二氯甲烷、全氯乙烯、三氯乙烯、二甲苯、丙酮或乙酸乙酯，或相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)。49.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于，所述溶劑是有機(jī)溶劑。50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，所述溶劑是聚乙烯乙二醇。51.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于，所述可成膏的載體系統(tǒng)含有溶質(zhì)，該溶質(zhì)是選自纖維素樹脂、熱塑樹脂、甲基丙烯酸脫水甘油酯、羥基丙烯酸單體、第五-己內(nèi)酯單體、羥基丙基丙烯酸脂、羥乙基丙烯酸脂、丙烯酸乙烯、二乙烯基笨、苯乙烯-丁二烯乳膠、丙烯酸乳膠、丙烯酸乙烯基乳膠、丙烯酸苯乙烯乳膠、柯赫酸乙烯乳膠、氯乙烯、氯芐乙烯、氯甲基聚苯乙烯、醋酸乙烯酯聚合物、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧丙烯、氨基乙基乙醇胺、乙二醇醚、丙二醇、乙烯乙二醇、多羥基化合物、乙烯丙烯酸樹脂、甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、聚乙烯醇或淀粉，或相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)。52.根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，所述可成膏的載體系統(tǒng)中含有乙基纖維素作為溶質(zhì)。53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于，所述乙基纖維素的體積含量為35vol.%。54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，所述乙基纖維素的體積含量是3vol.%。55.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于2vol.%。56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于1.50vol.0/o。57.根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于1.50vol.%。58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量是1.25vol.%。59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于，所述多孔黏聚的碳粒子是碳黑。60.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，所述溶劑是乙二醇一丁醚。61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，其特征在于，所述可成膏的載體系統(tǒng)中含有乙基纖維素作為溶質(zhì)。62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的方法，其特征在于，所述乙基纖維素的體積含量是40vol.%。63.根據(jù)權(quán)利要求61所述的方法，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于0.40vol.%。64.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于0.40vol.%o65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的方法，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量是0.20vol.%。66.根據(jù)權(quán)利要求65所述的方法，其特征在于，所述多孔黏聚的碳粒子是碳黑。67.—種改良兩個(gè)相接近的物體之間熱接觸的方法，其特征在于，在第一物體與第二物體之間加入導(dǎo)熱膏，并讓導(dǎo)熱膏與該兩物體相接觸，該導(dǎo)熱膏含有分布在可成膏的載體中的多孔黏聚的碳粒子。68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其特征在于，所述第一物體是熱源。69.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其特征在于，所述第一物體是冷源。70.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其特征在于，所述多孔黏聚的碳粒子是碳黑。71.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其特征在于，所述可成膏的載體是可成膏的載體系統(tǒng)，該系統(tǒng)中含有溶劑，該溶劑是選自硅酸鹽、乙二醇醚、甲基聚乙二醇、乙烯乙二醇、丙烯乙二醇、乙烯氧化物、丙烯氧化物、聚乙烯乙二醇、在宏分子鏈末端具有各種官能團(tuán)的改良過的PEG、油、水、醇、硫酸二乙酯、二異丁基甲醇、二異丁基酮、乙烯乙二醇、乙酸異丁酯、異佛耳酮、乙酸異丙酯、甲基異丁基甲醇、酮、n-乙酸乙酯、n-乙酸正丙酯、乙酸戊酯混合異構(gòu)體、伯戊醇混合異構(gòu)體、丙基丙酸酯、n-丁基丙酸酯、n-丁基丙酸酯、二氯甲垸、全氯乙烯、三氯乙烯、二甲苯、丙酮或乙酸乙酯，或相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)。72.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其特征在于，所述溶劑是有機(jī)溶劑。73.根據(jù)權(quán)利要求72所述的方法，其特征在于，所述溶劑是聚乙烯乙二醇。74.根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其特征在于，所述可成膏的載體是可成膏的載體系統(tǒng)，該系統(tǒng)中含有溶質(zhì)，該溶質(zhì)是選自纖維素樹脂、熱塑樹脂、甲基丙烯酸脫水甘油酯、羥基丙烯酸單體、第五-己內(nèi)酯單體、羥基丙基丙烯酸脂、羥乙基丙烯酸脂、丙烯酸乙烯、二乙烯基笨、苯乙烯-丁二烯乳膠、丙烯酸乳膠、丙烯酸乙烯基乳膠、丙烯酸苯乙烯乳膠、柯赫酸乙烯乳膠、氯乙烯、氯芐乙烯、氯甲基聚苯乙烯、醋酸乙烯酯聚合物、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧丙烯、氨基乙基乙醇胺、乙二醇醚、丙二醇、乙烯乙二醇、多羥基化合物、乙烯丙烯酸樹脂、甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、聚乙烯醇或淀粉，或相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)。75.根據(jù)權(quán)利要求73所述的方法，其特征在于，所述可成膏的載體系統(tǒng)中含有乙基纖維素作為溶質(zhì)。76.根據(jù)權(quán)利要求75所述的方法，其特征在于，所述乙基纖維素?cái)?shù)的體積含量為35vol.%。77.根據(jù)權(quán)利要求76所述的方法，其特征在于，所述乙基纖維素的體積含量是3vol.%。78.根據(jù)權(quán)利要求75所述的方法，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于2vol.%。79.根據(jù)權(quán)利要求78所述的方法，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于1.50vol.%。80.根據(jù)權(quán)利要求77所述的方法，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于1.50vol.%。81.根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量是1.25vol.%。82.根據(jù)權(quán)利要求81所述的方法，其特征在于，所述多孔黏聚的碳粒子是碳黑。83.根據(jù)權(quán)利要求72所述的方法，其特征在于，所述溶劑是乙二醇一丁醚。84.根據(jù)權(quán)利要求83所述的方法，其特征在于，所述可成膏的載體系統(tǒng)中含有乙基纖維素作為溶質(zhì)。85.根據(jù)權(quán)利要求84所述的方法，其特征在于，所述乙基纖維素的體積含量是40VOl.0/o。86.根據(jù)權(quán)利要求84所述的方法，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于0,40vol.%。87.根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于0.40vol.%。88.根據(jù)權(quán)利要求87所述的方法，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量是0.20VOl.0/o。89.根據(jù)權(quán)利要求88所述的方法，其特征在于，所述多孔黏聚的碳粒子是碳黑。90.—種裝置，其特征在于，包含一個(gè)冷源、一個(gè)接近冷源的物體以及設(shè)置在該冷源和該物體之間并與二者相接觸的導(dǎo)熱膏，該導(dǎo)熱膏含有分布在可成膏的載體中的多孔黏聚的碳粒子。91.根據(jù)權(quán)利要求90所述的裝置，其特征在于，所述多孔黏聚的碳粒子是碳黑。92.根據(jù)權(quán)利要求90所述的裝置，其特征在于，所述可成膏的載體是可成膏的載體系統(tǒng)，該系統(tǒng)中含有溶劑，該溶劑是選自硅酸鹽、乙二醇醚、甲基聚乙二醇、乙烯乙二醇、丙烯乙二醇、乙烯氧化物、丙烯氧化物、聚乙烯乙二醇、在宏分子鏈末端具有各種官能團(tuán)的改良過之PEG、油、水、醇、硫酸二乙酯、二異丁基甲醇、二異丁基酮、乙烯乙二醇、乙酸異丁酯、異佛耳酮、乙酸異丙酯、甲基異丁基甲醇、酮、n-乙酸乙酯、n-乙酸正丙酯、乙酸戊酯混合異構(gòu)體、伯戊醇混合異構(gòu)體、丙基丙酸酯、n-丁基丙酸酯、n-丁基丙酸酯、二氯甲烷、全氯乙烯、三氯乙烯、二甲苯、丙酮或乙酸乙酯，或相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)。93.根據(jù)權(quán)利要求90所述的裝置，其特征在于，所述溶劑是有機(jī)溶劑。94.根據(jù)權(quán)利要求93所述的裝置，其特征在于，所述溶劑是聚乙烯乙二醇。95.根據(jù)權(quán)利要求90所述的裝置，其特征在于，所述可成膏的載體是可成膏的載體系統(tǒng)，該系統(tǒng)中含有溶質(zhì)，該溶質(zhì)是選自纖維素樹脂、熱塑樹脂、甲基丙烯酸脫水甘油酯、羥基丙烯酸單體、第五-己內(nèi)酯單體、羥基丙基丙烯酸脂、羥乙基丙烯酸脂、丙烯酸乙烯、二乙烯基苯、苯乙烯-丁二烯乳膠、丙烯酸乳膠、丙烯酸乙烯基乳膠、丙烯酸苯乙烯乳膠、柯赫酸乙烯乳膠、氯乙烯、氯節(jié)乙烯、氯甲基聚苯乙烯、醋酸乙烯酯聚合物、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧丙烯、氨基乙基乙醇胺、乙二醇醚、丙二醇、乙烯乙二醇、多羥基化合物、乙烯丙烯酸樹脂、甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、聚乙烯醇或淀粉，或相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)。96.根據(jù)權(quán)利要求94所述的裝置，其特征在于，所述可成膏的載體系統(tǒng)中含有乙基纖維素作為溶質(zhì)。97.根據(jù)權(quán)利要求96所述的裝置，其特征在于，所述乙基纖維素?cái)?shù)的體積含量為35vol.0/o。98.根據(jù)權(quán)利要求97所述的裝置，其特征在于，所述乙基纖維素?cái)?shù)的體積含量是3vol.%。99.根據(jù)權(quán)利要求96所述的裝置，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于2vol.%。100.根據(jù)權(quán)利要求99所述的裝置，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于1.50vol.%。101.根據(jù)權(quán)利要求98所述的裝置，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于1.50vol.0/o。102.根據(jù)權(quán)利要求101所述的裝置，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量是1.25vol.0/0。103.根據(jù)權(quán)利要求102所述的裝置，其特征在于，所述多孔黏聚的碳粒子是碳黑。104.根據(jù)權(quán)利要求93所述的裝置，其特征在于，所述溶劑是乙二醇一丁醚。105.根據(jù)權(quán)利要求104所述的裝置，其特征在于，所述可成膏的載體系統(tǒng)中含有乙基纖維素作為溶質(zhì)。106.根據(jù)權(quán)利要求105所述的裝置，其特征在于，所述乙基纖維素的體積含量是40vol.%。107.根據(jù)權(quán)利要求105所述的裝置，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于0.40vol.%。108.根據(jù)權(quán)利要求106所述的裝置，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于0.40vol.%。109.根據(jù)權(quán)利要求108所述的裝置，其特征在于，所述分散碳粒子的體積含量少于0.20vol.%。110.根據(jù)權(quán)利要求109所述的裝置，其特征在于，所述多孔黏聚的碳粒子是碳黑。全文摘要一種含有多孔凝聚團(tuán)的碳粒子分散在可成膏的載體中并具有形狀配合性和可分薄性的導(dǎo)熱膏。這種導(dǎo)熱膏作為熱接口材料性能顯著，可有效的應(yīng)用于熱源或冷源和與它們相連的物體之間，特別是熱源和散熱片之間。利用該導(dǎo)熱膏的應(yīng)用裝置和散熱方法。文檔編號H01LGK101416304SQ200480019459公開日2009年4月22日申請日期2004年7月7日優(yōu)先權(quán)日2003年7月9日發(fā)明者黛博拉·D·L·鐘申請人:黛博拉·D·L·鐘