MX2011008921A - Producto de espuma termicamente conductor. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una almohadilla de espuma para interfase, térmicamente conductora, compresible, que está adaptada para la colocación entre las superficies para la transferencia del calor, opuestas, en un dispositivo electrónico. Una superficie para la transferencia del calor puede ser parte de un componente generador de calor del dispositivo, mientras que la otra superficie de transferencia de calor puede ser parte de un disipador de calor o un tablero de circuito. También se proporciona un ensamblaje que incluye la almohadilla de espuma para interfase y los componentes electrónicos opuestos.

Description

PRODUCTO DE ESPUMA TERMICAMENTE CONDUCTOR Campo de la Invención La presente invención se refiere a un producto de espuma para interfase, térmicamente conductor, compresible, adaptado para que sea colocado entre dos superficies de transferencia de calor, tales como un componente electrónico y un disipador de calor, para proporcionar una ruta térmica entre las superficies.

Antecedentes de la Invención El producto de espuma para interfase, térmicamente conductor, comprende una capa de un material elastomérico curado que tiene huecos rellenos con aire que pasan al menos parcialmente a través de la interfase, y un rellenador particulado térmicamente conductor dispersado en el producto curado. También se proporciona un ensamblaje de manejo térmico que comprende el producto de la interfase y las dos superficies de transferencia de calor. Preferentemente, el material de la interfase es una almohadilla de silicona que está recubierta, moldeada o extruida y rellena con rellenadores cerámicos, tales como las partículas de> Al203 o de BN.

Los diseños de los circuitos convencionales para dispositivos electrónicos de módem tales como televisiones, radios, computadoras, instrumentos médicos, máquinas de REF.223098 negocios, equipo de comunicaciones y semejantes, han llegado a ser crecientemente complejos. Por ejemplo, los circuitos integrados han sido fabricados para estos y otros dispositivos que contienen el equivalente de cientos.de miles de transistores. Aunque la complejidad de los diseños se ha incrementado, el tamaño de los dispositivos ha continuado contrayéndose con mejoras en la capacidad para i fabricar componentes electrónicos más pequeños y para empacar más de estos componentes en un área aún más pequeña.

En años recientes, los dispositivos electrónicos han llegado a ser más pequeños y empacados más densamente. Los diseñadores y fabricantes están enfrentando ahora el desafío de la disipación del calor generado én estos dispositivos utilizando varios sistema de manejo térmico. El manejo térmico ha evolucionado para resolver las temperaturas incrementadas creadas dentro de tales dispositivos electrónicos como un resultado de la velocidad de procesamiento y de la potencia, incrementadas, de estos dispositivos. La nueva generación de los componentes electrónicos comprime más potencia en un espacio más pequeño; y por consiguiente la importancia relativa del manejo térmico dentro del diseño del producto total I continua incrementándose .

Una parte integral de un proceso de diseño térmico es la selección del Material de la Interfase Térmica ("TIM", por sus siglas en inglés) óptimo para una aplicación específica del producto. Se han contemplado nuevos diseños para el manejo térmico para ayudar a disipar el calor desde los dispositivos electrónicos para el mejoramiento adicional de su funcionamiento. Otras técnicas de manejo térmico utilizan conceptos tales como una "placa de enf iamiento", u otros disipadores de calor que pueden ser montados fácilmente en la proximidad de los componente electrónicos para la disipación del calor. El disipador de calor puede ser una placa metálica térmicamente conductora, especializada, o simplemente el bastidor o tablero de circuitos del dispositivo.

Para mejorar la eficiencia de la transferencia del i calor a través de la interfase, una almohadilla u otra capa de un material eléctricamente aislante, térmicamente conductor, frecuentemente está interpuesta entre el disipador de calor y el componente electrónico para el llenado de cualesquiera irregularidades superficiales y eliminar los huecos con aire. Los material empleados inicialmente para este propósito fueron aquellos como la grasa de silicóna o la cera rellena con un rellenador térmicamente conductor tal como óxido de aluminio. Tales materiales usualmente son semi-líquidos o sólidos a temperatura ambiente normal, pero pueden licuarse o reblandecerse a temperaturas elevadas para que fluyan y se conformen mejor a las irregularidades de las superficies de la interfase.

Las grasas y ceras de los tipos mencionados anteriormente generalmente no son auto-soportables o estables de otra forma a temperatura ambiente, y se considera que va a ser confusa la manera de aplicarlas a la superficie de la interfase del disipador de calor o el componente electrónico. En consecuencia, estos materiales son provistos típicamente en la forma de una película, que frecuentemente es preferida por su facilidad de manejo, un substrato, una trama, u otro portador que introduce otra capa de la interfase en ¡ o entre las superficies en las cuales se pueden formar cavidades de aire adicionales. Además, el uso de tales materiales típicamente involucra la aplicación manual o el moldeado por el ensamblador de los dispositivos electrónicos, lo cual incrementa los costos de fabricación.

Alternativamente, otro método es substituir un material semejante a una hoja, curado, en lugar de la grasa o cera de silicona. Tales materiales pueden contener uno o más rellenadores particulados térmicamente conductores, dispersados dentro de un aglutinante polimérico, y pueden ser provistos en la forma de hojas, cintas, almohadillas, películas y espumas curadas. Los materiales aglutinantes típicos incluyen siliconas, uretanos, cauchos termoplásticos , y otros elastómeros, con rellenadores típicos que incluyen el óxido de aluminio, óxido de magnesio, óxido de zinc, ,nitruro de boro, y nitruro de aluminio.

Los materiales espumosos ofrecen una transferencia térmica mejorada para ciertas aplicaciones tales cómo para equipo electrónico y tableros de circuitos. Varios métodos para fabricar tales materiales espumosos han sido descritos previamente en la literatura de patentes. La patente U.S. No. i 2,604,663 describe un método para formar vacíos internos en un artículo de caucho moldeado sometiendo el molde a cambios extremos de temperatura. La patente U.S. No. 4,171,410 describe artículos de espuma, conductores, elastóméricos , preparados por el recubrimiento de las hebras de una espuma no conductora con partículas conductoras, y comprimiendo y calentando la espuma.

La patente U.S. No. 6,033,506 describe un método para la fabricación de un producto de espuma a partir de una brea de hulla calentando y enfriando alternativamente la brea en un molde en la presencia de un fluido inerte aplicado bajo presión. La patente U.S. No.6,287,375 también describe un producto de espuma de carbón hecho de brea que es térmicamente conductor debido a la inclusión de un material particulado, tal como la fibra de carbón, en la espuma. La espuma se describe teniendo una conductividad térmica de al menos aproximadamente 43 /mK. Véase, también, la patente U.S. No. 7,118,801, que se refiere a un material conductor del calor, moldeable, formado de partículas de aerogel contenidas en un aglutinante de politetrafluoroetilenó, y que tiene una conductividad térmica de menos de aproximadamente 25 mW/mK.

La patente U.S. No. 7,208,192 describe la aplicación de un compuesto eléctricamente o térmicamente conductor para llenar un hueco entre una primera y una segunda superficies. Un suministro de un compuesto' de una forma estable, capaz de fluir, está provisto como un mezcla de un componente de un gel polimérico curado y un componente rellenador particulado. El compuesto es distribuido desde una boquilla bajo una presión aplicada sobre una :de las superficies que están en contacto con la superficie opuesta para llenar el hueco entre ellos. La patente U.S. No. 6,784,363 ilustra una junta compresible que tiene una pluralidad de vías que se extienden a través de la júnta. La i junta está provista con capas eléctricamente conductoras para la protección contra EMI . 1 Las descripciones respectivas de cada una ; de las patentes y solicitudes de patentes listadas anteriormente son incorporadas para referencia aquí en sus totalidades.

En vista de la variedad de materiales y solicitudes utilizadas actualmente en el manejo térmico, como se ejemplificó por lo anterior, se va a esperar que las mejoras continuas en las aplicaciones y materiales de manejo térmico podrían ser bien recibidas por los fabricantes de dispositivos electrónicos.

En consecuencia, es un objetivo de la presente invención proporcionar un producto de manejo térmico mejorado que tiene un alto grado de eficiencia de la transferencia del calor y disipación del calor, que se puede conformar a la aplicación particular, y que es simple de utilizar y fabricar .

Breve Descripción de la Invención Un producto de espuma compresible, térmicamente conductor, está provisto como una interfase térmica interpuesta entre la primera y segunda superficies de transferencia del calor. La interfase térmica de la invención comprende un material polimérico elastomérico curado que contiene huecos rellenos con aire y rellenadores térmicamente conductores dispersados en los mismos. Preferentemente, los huecos se extienden a través de la interfase desde una primera superficie que está en contacto con la primera superficie de transferencia de calor, hasta una segunda superficie opuesta que está en contacto con la segunda superficie de transferencia de calor. Un ensamblaje que incluye la interfase térmica, una primera superficie de transferencia de calor que está en contacto con una superficie de la interfase térmica, y una segunda superficie de transferencia de calor que está en contacto con una segunda superficie opuesta de la interfase térmica también es provisto. ¡ El producto de la interfase térmica de la invención puede estar en la forma de una almohadilla de ; espuma preformada o un producto distribuido, tal como una espuma o un gel . La presencia de una pluralidad huecos ¡o vías provistos para la compresión del producto incompresible normalmente cuando está sometido a una fuerza ó carga externa. Se ha encontrado que cuando la carga sobre la interfase térmica se incrementa, el volumen del hueco se I reduce, conduciendo a una conductividad térmica creciente con una carga creciente. Esto proporciona productos de una interfase térmica que tiene características de compresibilidad únicas y que no son encontradas en los i productos térmicamente conductores .

En una modalidad de la invención, una de las superficies de transferencia de calor es una superficie generadora de calor, preferentemente un componente electrónico, y la otra superficie de transferencia dé calor es un elemento de disipación térmica, tal como un disipador de calor o tablero de circuitos. La interfase ¡térmica compresible es una almohadilla de espuma que contiene preferentemente una pluralidad de vías, preferentemente de forma cilindrica, que se extiende completamente a través de la almohadilla de espuma, así un material de rellenado I conductor, proporcionando una ruta de transferencia de calor a través de la almohadilla. j En otra modalidad, la interfase es una almohadilla de espuma preparada a partir de un polímero elastomérico que contiene desde aproximadamente 20 % hasta aproximadamente 80 %. en peso de un rellenador térmicamente conductor, tjal como de óxido metálicos o no metálicos, nitruros, carburos, partículas de diboruro, partículas de grafito, partículas metálicas, y combinaciones de los mismos. Los materiales elastoméricos típicos incluyen poliuretanos , siliconas, o neopreno . Preferentemente, la almohadilla de la interfase de espuma es una almohadilla de silicona que contiene partículas de A1203 o BN.

Las almohadillas de espuma para interfase térmica, t compresibles, de la presente invención, pueden ser preparadas convenientemente a partir de una almohadilla de espuma sólida por punzonado de una pluralidad de vías completamente a través de la almohadilla con una herramienta cortante o troquel, y subsiguientemente removiendo los recortes. Alternativamente, la pluralidad de las vías pueden ser moldeadas en la almohadilla durante la operación de fabricación de la almohadilla. Otros métodos para la preparación de las almohadillas de la presente invención serán fácilmente evidentes para aquellos expertos en el arte.

Puesto que la almohadilla es compresible, la misma se conforma fácilmente a la primera y segunda superficies de transferencia de calor, ya sea si estas superficie sori de una forma regular o irregular. Cuando la almohadilla es comprimida, la conductividad térmica se incrementa, por lo cual se mejora la transferencia de calor desde el dispositivo electrónico hasta el disipador de calor.

Breve Descripción de las Figuras La figura 1 es una vista en sección transversal, "en despiece", en perspectiva, de la modalidad de la almohadilla de espuma de la interfase elastomérica compresible de la presente invención que muestra la pluralidad de vías o huecos. La colocación de la almohadilla de la interfase entre las superficies de transferencia de calor opuestas también es mostrada.

Descripción Detallada de la Invención Aquellos expertos en el arte apreciarán que los elementos en las figuras son ilustrados por razones de simplicidad y claridad y no necesariamente han sido trazados a escala. Por ejemplo, las dimensiones de algunos j de los elementos en las figuras pueden ser exagerados con relación a los otros elementos para ayudar a mejorar el entendimiento de las modalidades de la presente invención.

Cierta terminología puede ser empleada ¡ en la descripción para propósitos de conveniencia y no para algún propósito limitativo.

La invención proporciona, en una modalidad, una almohadilla de espuma para interfase, compresible, térmicamente conductora, adaptada para ser colocada entre dos superficies de transferencia de calor de los componentes utilizados en los dispositivos electrónicos. La almohadilla de espuma. para interfase de la invención tiene características de transferencia de calor mejoradas para el manejo térmico mejorado cuando se compara con otros i productos actualmente en uso. i Cuando se utilice aquí, el término "manejo tiérmico" í se refiere a la capacidad para retener a los elementos sensibles a la temperatura en un dispositivo electrónico dentro de una temperatura operativa prescrita para evitar una falla del sistema o una degradación seria del funcionamiento del sistema.

Una "vía" térmica, cuando se utiliza aquí/ es un hueco que se extiende substancialmente a través de la almohadilla de la interfase en una dirección transversal ("eje z") perpendicular con respecto al plano ("plano x-y" ) de las superficies opuestas de la, almohadilla qué hacen contacto con las dos superficies de transferencia de calor.

El hueco puede ser de cualquier forma, pero preferentemente es cilindrico y se extiende completamente a través de la almohadilla.

El término "elastómero" , como se utiliza aquí, describe polímeros termoplásticos y termoendurecibles que exhiben propiedades semejantes al caucho tales como adaptabilidad, resiliencia o compresión-deflexión, deformación permanente baja por compresión, flexibilidad, y la capacidad para recuperarse después de su deformación. Los elastómeros incluyen, entre otros, poliuretanos , estireno-isopreno-estireno, estireno-butadieno-estireno, nailons plastificados , poliésteres, acetatos de vinilo etileno, poliolefinas y cloruros de polivinilo. ¡ Como se describió aquí, la almohadilla de espuma térmicamente conductora de la invención puede ser desplegada dentro de un ensamblaje de manejo térmico como un material interfacial térmico interpuesto entre las superficies de transferencia de calor adyacentes. Las superficies de transferencia de calor pueden ser parte de los componentes generadores de calor, tales como componentes electrónicos, o componentes de disipación térmica, tales como disipadores de calor o tableros de circuitos electrónicos. Sin embargo, un experto en el arte apreciará fácilmente que las presentes almohadillas para interfase, térmicas, puedan tener otros usos que están totalmente propuestos para que esté dentro del alcance de la presente invención. También se apreciará fácilmente que una almohadilla de espuma para interfase, preformada, no es sino solo una modalidad de la invención, y que se pueden utilizar otras alternativas adecuadas, tales como las espumas y los geles distribuidos.

De acuerdo con la presente invención, una interfase térmicamente conductora está provista comprendiendo una almohadilla de espuma elastomérica compresible. La almohadilla de espuma se vuelve térmicamente conductora por la incorporación de una pluralidad de vías que se proyectan a través de la almohadilla para la transferencia de calor desde una superficie generadora de calor hasta una superficie absorbente del calor. Adicionalmente , la almohadilla de espuma también se vuelve térmicamente conductora ipor la incorporación de las partículas térmicamente conductoras dentro de la espuma.

Las partículas térmicamente conductoras de la invención pueden ser incluidas en la almohadilla de espuma en una proporción suficiente para proveer la conductividad térmica deseada para la aplicación propuesta, y generalmente serán cargadas en una cantidad de entre aproximadamente 20 % y aproximadamente 80 % en peso de la almohadilla de espuma. Las partículas pueden ser incorporadas ventajosamente en la almohadilla de espuma utilizando cualquier número de técnicas convencionales bien conocidas en el arte, tales como por composición, centrifugación, mezclado, etc.

El tamaño y la forma del rellenador no son críticos para los propósitos de la presente invención. A este respecto, el rellenador puede ser de cualquier forma general, referido ampliamente como un "material particulado", incluyendo hojuelas esféricas o microesféricas sólidas o huecas, plaquetas, formas irregulares o fibrosas, tales como fibras o filamentos desmenuzados o molidos, pero preferentemente será un polvo para asegurar propiedades mecánicas y térmicas homogéneas y de dispersión, uniformes. El tamaño o distribución de la partícula del rellenador típicamente variará desde entre aproximadamente 0.25 µp? hasta 250 µ?? (0.01 - 10 milésimas de pulgada), el cual puede ser un diámetro, un diámetro probable, longitud, u otra dimensión de la partícula, pero puede variar adicionalmente dependiendo del espesor del hueco que va a ser llenado.

Los rellenadores particulados térmicamente conductores, adecuados, generalmente incluyen óxidos metálicos y no metálicos, nitruros, carburos, diboruro, grafito, y partículas metálicas, y mezclas de los mismos, y más particularmente nitruro de boro, diboruro de titanio, nitruro de aluminio, carburo de silicio, grafito, metales como la plata, aluminio, y cobre, óxidos metálicos tales como óxido de aluminio, óxido de magnesio, óxido de zinc,, óxido de berilio, óxido de antimonio, materiales cerámicos, y mezclas de los mismos. Tales rellenadores exhiben característicamente una conductividad térmica de al menos aproximadamente 20 W/m-K. Por razones de economía, un óxido de aluminio, es decir, la alúmina, puede ser utilizado, mientras que por razones de una conductividad térmica mejorada podría ser preferido un nitruro de boro. Cargada con el rellenador térmicamente conductor, la almohadilla de espuma para interfase típicamente puede exhibir una conductividad térmica, por ASTM D5470, de al menos aproximadamente 0.5 /m-K, que puede variar dependiendo del espesor de la almohadilla .

La almohadilla de espuma puede ser utilizada con equipo electrónico por emplazamiento intermedio de una primera superficie de transferencia de calor y una segunda superficie de transferencia de calor para proporcionar una ruta térmica entre las mismas. Una superficie de transferencia de calor puede ser un componente diseñado para absorber calor, tal como un disipador de calor o un tablero de circuito electrónico. La otra superficie de transferencia de calor (opuesta) puede ser una fuente generadora de calor, tal como un componente electrónico generador de calor. Las superficies de transferencia de calor ppuestas preferentemente tienen una impedancia térmica de menos de aproximadamente 6 °C-cm2/W (1 °C-pulg2/W) .

El equipo electrónico típico dentro del alcance de la presente invención incluye, a manera de ejemplo, componentes y sistemas electrónicos automotrices, estaciones base de telecomunicaciones, dispositivos electrónicos ;para el consumidor, tales como monitores de computadora y TV de plasma, tableros de circuitos, portafichas, respiraderos, cubiertas, tarjetas de PCMCIA, planos posteriores o frontales, latas o tapas protectoras, o paneles conectadores de 1/0 de un dispositivo electrónico o de un receptáculo o gabinete para los mismos. Se apreciará que los aspectos de la presente invención pueden encontrar utilidad n otras aplicaciones que requieren una almohadilla para interfase, térmicamente conductora, elástica. Los usos dentro de estas, así como otras aplicaciones, se deben considerar por lo tanto que van a estar expresamente dentro del alcance de la presente invención. La terminología empleada aquí es para propósitos de conveniencia y no para propósitos limitativos.

Con referencia ahora a la figura 1, un ensamblaje de manejo térmico 10 está mostrado en una vista en sección transversal, en despiece, incluyendo una parte o componente, mostrado con líneas interrumpidas en 40, que tiene una primera superficie de transferencia del calor en contacto con la almohadilla de espuma 20. La almohadilla de espuma 20 también está en contacto con una segunda superficie de transferencia de calor de un componente o parte mostrada con líneas interrumpidas en 50. Si el componente 40 es un componente generador de calor, y el componente 50 es un componente absorbedor de calor, entonces a manera de ilustración, el calor será transferido desde el componente 40 a través de la almohadilla de espuma 20 para interfase, hasta el componente 50 de una manera eficiente. La eficiencia de la transferencia de calor entre las superficies opuestas generalmente se incrementa con la compresión j de la almohadilla 20 para interfase. En una modalidad, un adhesivo sensible a la presión (PSA) u otro adhesivo (no mostrado) , puede ser utilizado para asegurar la almohadilla de! espuma para interfase en su lugar entre los dos componentes.

Como se puede observar con referencia continua a la figura 1, el elemento 20 de la almohadilla de espuma para interfase, el cual para propósitos ilustrativos es mostrado como una hoja o una tira generalmente plana de extensión I indefinida, pero que puede ser de cualquier forma y extensión dada, incluye una primera superficie en contacto con el componente 40, y una segunda superficie en contacto; con el componente 50. Estas superficies de la almohadilla de espuma 20 generalmente se extienden en el plano x-y, y aunque las superficies son mostradas en la figura 1 siendo generalmente planas, las mismas pueden ser multi-planares , arqueadas o curvas, o curvas complejas. Por consiguiente, la almohadilla de espuma 20 está definida, en parte, por una primera superficie y una segunda superficie que se extiende generalmente en un plano x-y, y una profundidad o espésor que se extiende a lo largo de un eje "z" como es mostrado. Para muchas aplicaciones, el espesor de la almohadilla de espuma puede estar entre aproximadamente (0.254-25.4 mm (10-1000 milésimas de pulgada), y típicamente, pero no necesariamente, será pequeño con relación a las extensiones de las dimensiones longitudinales o a lo ancho de la almohadilla 20 como se definió a lo largo de los ejes x e y.

La almohadilla de la espuma 20 para interfase puede ser formada de un material elastomérico .que puede ser i seleccionado específicamente con base en uno o más de los siguientes parámetros: la temperatura operativa, la deformación permanente por compresión, la suspensión de aplicación de la fuerza, la flamabilidad, la deformación permanente por compresión, u otras propiedades químicas o físicas. Dependiendo de la aplicación seleccionada, los materiales adecuados puede incluir materiales termoplásticos de polímeros termoendurecibles , incluyendo a manera de ilustración, polietilenos , polipropilenos, mezclas de polipropileho-EPDM, butadienos, estírenos-butadienos , nitrilos, clorosulfonatos , neoprenos, uretanos, siliconas, y copolímeros, mezclas y combinaciones de los mismos. i La almohadilla 20 para interfase puede ser formada de un material elastomérico espumoso de células abiertas o cerradas . Los materiales preferidos incluyen espumas de silicona o poliuretano, tales como una espuma de poliurfetano de módulo bajo, de células abiertas, que tiene un tamaño de célula promedio de aproximadamente 100 µp\ y, cuando puede seri medida, por ejemplo, de acuerdo con ASTM D 3574-95, una densidad de entre aproximadamente 529.72-1059.44 kg/m3 (15-30 lb/pie3) , un deformación permanente por compresión de menos de aproximadamente 10 %, y una fuerza-deflexión de entre aproximadamente 7-63 kPa (1-9 psi) . Tales materiales son comercializados bajo el nombre Poron® 4700 por The Rogers Corporation, oodstock, Conn. Otros materiales .preferidos incluyen THERM-A-GAP™ G579, fabricado y vendido por la división Chomerics de Parker Hannifin Corporation.

Además, de acuerdo con la presente invención, la almohadilla de espuma 20 para interfase está formada o provista de otra manera con una pluralidad de vías, una de las cuales está referida en 30, en donde la pluralidad de las vías se i extienden a través del espesor (dimensión z) de la almohadilla como se muestra en la figura 1. Cada una de las vías 30 puede tener una superficie periférica interna que puede ser generalmente cilindrica con una sección transversal generalmente circular, elíptica, poligonal, u otra: sección geométrica cerrada. Las vías 30 pueden estar espaciadas regularmente, es decir uniformemente, o irregularmente, es decir, espaciadas o distribuidas no uniformemente, y para la mayoría de las aplicaciones tendrá un diámetro de entre aproximadamente 0.38-12.7 mm (0.015-0.50 milésimas de pulgada). A este respecto, la almohadilla de espuma 20 para interfase puede tener una "porosidad" o área abierta de entre aproximadamente 5-20 %.

La propia almohadilla de espuma 20 para interfase puede ser formada por vaciado, extrusión, moldeo, u otro proceso convencional. Las vías 30 pueden ser estampadas, punzonadas, cortadas con troquel, o procesadas de otra manera en la almohadilla 20. En la producción de cantidades comerciales, la almohadilla 20 puede ser cortada a partir de hojas o un material laminado más grande.

Los rellenadores y aditivos adicionales pueden ser incluidos en la formulación de la almohadilla de espuma elastomérica dependiendo de los requerimientos de la aplicación particular contemplada. Tales rellenadores y aditivos pueden incluir agentes humectantes o agentes tensioactivos convencionales, pigmentos, tintes, u otros colorantes, agentes opacificantes, agentes anti-espumantes, agentes anti-estáticos , agentes de copulación tales como titanatos, aceites extendedores de cadena, pegamentos, pigmentos, lubricantes, estabilizadores, emulsionantes, antioxidantes, espesaddres, y/o retardantes de la flama tales como el trihidrato de aluminio, trióxido de antimonio, óxidos y sales metálicas, partículas de grafito intercaladas, ésteres de fosfato, óxido de decabromodifenilo, boratos, fosfatos, compuestos halogenados, vidrio, sílice, silicatos, y mica. Típicamente, estos rellenadores y aditivos pueden ser combinados o mezclados de otra manera con la formulación, y pueden comprender entre aproximadamente 0.05-80 % o más por volumen total del mismo.

El siguiente ejemplo está propuesto para ilustrar un aspecto de la invención, sin limitarlo por esto.

Ej em lo Una almohadilla de espuma para interfásé fue preparada como sigue. Un producto THERM-A-GAP™ G579, fabricado y vendido por la división Chomerics de Parker Hannifin Corporation, fue evaluado para verificar la conductividad térmica en dos espesores: 0.18 cm (0.070 pulgadas) y 0.33 cm (0.130 pulgadas). Un punzón con un orificio de 0.18 ctíi (0.070 pulgadas) fue utilizado para perforar orificios en las muestras. Se utilizaron dos diferentes configuraciones de orificios. La primera configuración tuvo orificios cada 0.635 cm (0.25 pulgadas) en la dirección X y cada 1.27 cm (0.5 pulgadas) en la dirección Y. La segunda configuración tuvo orificios cada 0.635 cm (0.25 pulgadas) en las direcciones tanto X como Y.

Las almohadillas fueron probadas entonces para verificar la impedancia térmica por ASTM 5470 y la deflexión por compresión. 1 Resultados : # Muestra Area en Espesor Impedancia térmica (0.70 Fuerza para la blanco (cm) kg/cm2) en 2C/W deflexión al 50 % (kg) (lbs) 1 - 20 0.18 1.0 17.25 (38) 2 - 40 0.18 1.0 11.80 (26) 3 - 20 0.33 1.5 14.07 (31) 4 - 40 0.33 1.6 11.35 (25) Como se anticipó que se pueden hacer ciertos cambios en la presente invención sin apartarse de los preceptos involucrados aquí, está propuesto que toda la materia contenida en la descripción precedente será interpretada como ilustrativa y no en un sentido limitativo. Todas las referencias citadas aquí son incorporadas expresamente aquí para referencia a la misma en su totalidad .

Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (25)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Una almohadilla de espuma para interfase, térmicamente conductora, compresible, adaptada para ser colocada intermedia entre una primera superficie de i transferencia de calor y una segunda superficie de transferencia de calor opuesta para proporcionar una ruta térmica entre ellas, caracterizada porque comprende: una capa de un polímero elastomérico curado, la capa tiene una sección transversal y contiene una pluralidad de huecos o vias rellenas con aire en la sección transversal que pasa a través de la interfase; y un rellenador particulado térmicamente conductor dispersado en la capa del material curado.

2. La almohadilla para interfase de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque uná de la primera o segunda superficies de transferencia del calor está localizada sobre una fuente generadora de calor.

3. La almohadilla para interfase de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque: la fuente generadora de calor es un componente electrónico; y ! la otra de la primera o segunda superficies de transferencia del calor está localizada sobre un elemento de disipación térmica.

4. La almohadilla para interfase de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque el elemento de disipación térmica es un disipador de calor o un tablero de circuitos.

5. La almohadilla para interfase de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el material polimérico elastomérico comprende una silicona o poliuretano .

6. La almohadilla para interfase de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque está preformada o ya está preparada.

7. La almohadilla para interfase de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las vías son generalmente de forma cilindrica.

8. La almohadilla para interfase de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el polímero elastomérico se selecciona del grupo que consiste de polietilenos , polipropilenos, mezclas de polipropileno-EPDM, butadienos, estírenos-butadienos, nitrilos, clorosulfonatos , neoprenos, uretanos, siliconas, y copolímeros, mezclas y combinaciones de los mismos.

9. La almohadilla para interfase de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el reíleñador particulado se selecciona del grupo que consiste de óxidos metálicos y no metálicos, nitruros, carburos, partículas de diboruro, partículas de grafito, partículas metálicas, y combinaciones de los mismos.

10. La almohadilla para interfase de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el rellenador particulado es un material cerámico.

11. La almohadilla para interfase de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la capa comprende entre aproximadamente 20 % y 80 % en peso del rellenador .

12. La almohadilla para interfase de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el rellenador tiene una conductividad térmica de al menos aproximadamente 20 W/m-K.

13. La almohadilla para interfase de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque tiene una conductividad térmica de la almohadilla que es de al menos aproximadamente 0.5 W/m-K.

14. La almohadilla para interfase de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque tiene una impedancia térmica de menos de aproximadamente 6 °C-cm/W (l°C-pulg2/W) .

15. Un ensamblaje de manejo térmico, caracterizado porque comprende : una primera superficie de transferencia de c lor; una segunda superficie de transferencia de calor opuesta a la primera superficie de transferencia de calor; y una almohadilla de espuma para interfase, térmicamente conductora, comprimida entre la primera y segunda superficies de transferencia de calor para proporcionar una ruta térmicamente conductora entre ellas, la almohadilla para interfase comprende: una capa de un material polimérico elastomérico curado, la capa tiene una sección transversal y en un estado no comprimido que contiene vías rellenas de aire en la sección transversal; y un rellenador particulado térmicamente conductor dispersado en el material polimérico elastomérico. !

16. El ensamblaje de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque una de la primera o segunda superficies de transferencia del calor está localizada sobre una fuente generadora de calor. i

. 17. El ensamblaje de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque: | la fuente generadora de calor es un componente electrónico; y la otra de la primera o segunda superficies de transferencia del calor está localizada sobre un elemento de disipación térmica.

18. El ensamblaje de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el elemento de disipación térmica es un disipador térmico o un tablero de circuitos.

19. El ensamblaje de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el material polimérico elastomérico comprende una silicona o poliuretano .

20. El ensamblaje de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el rellenador se selecciona del grupo que consiste de óxidos metálicos y no metálicos, nitruros, carburos, partículas de diboruro, partículas de grafito, partículas metálicas, y combinaciones de los mismos.

21. El ensamblaje de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el rellenador particulado es un material cerámico.

22. El ensamblaje de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la capa comprende entre aproximadamente 20 % hasta 80 % en peso del rellenador . i

23. El ensamblaje de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el rellenador tiene una conductividad térmica de al menos aproximadamente 20 W/m-K.

24. El ensamblaje de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la almohadilla para interfase tiene una conductividad térmica que es de al menos aproximadamente 0.5 W/m-K.

25. El ensamblaje de conformidad cpn la reivindicación 15, caracterizado porque la almohadilla para interfase tiene una impedancia térmica de menos de aproximadamente 6 °C-cm2/W (l°C-pulg2/W) .