匯為熱管理材料:導(dǎo)熱界面材料概述。
本章節(jié)HUIWELL帶大家了解什么是導(dǎo)熱界面材料(Thermal Interface Materials)。
導(dǎo)熱界面材料(Thermal Interface Materials)又稱為導(dǎo)熱材料,熱界面材料或者界面導(dǎo)熱材料,是一種普遍用於IC封裝和電子散熱的材料,主要用於填補(bǔ)兩種材料接合或接觸時(shí)產(chǎn)生的微空隙及表面凹凸不平的孔洞,減少熱傳遞的的阻抗,提高散熱性。
隨著當(dāng)代電子技術(shù)迅速的發(fā)展,電子元器件的集成程度和組裝密度不斷提高,在提供了強(qiáng)大的使用功能的同時(shí),也導(dǎo)致了其工作功耗和發(fā)熱量的急劇增大。高溫將會(huì)對(duì)電子元器件的穩(wěn)定性、可靠性和壽命產(chǎn)生有害的影響,譬如過(guò)高的溫度會(huì)危及半導(dǎo)體的結(jié)點(diǎn),損傷電路的連接界面,增加導(dǎo)體的阻值和造成機(jī)械應(yīng)力損傷。因此確保發(fā)熱電子元器件所產(chǎn)生的熱量能夠及時(shí)的排出,己經(jīng)成為微電子產(chǎn)品系統(tǒng)組裝的一個(gè)重要方面,而對(duì)於集成程度和組裝密度都較高的便攜式電子產(chǎn)品(如筆一記本電腦等),散熱甚至成為了整個(gè)產(chǎn)品的技術(shù)瓶頸問(wèn)題。在微電子領(lǐng)域,逐步發(fā)展出一門新興學(xué)科一熱管理 (Thermal Management),專門研究各種電子設(shè)備的安全散熱方式、散熱設(shè)備及所使用的材料。
熱界面(接觸面)材料 (Thermal Interface Materials,TIM)在熱管理中起到了十分關(guān)鍵的作用,是該學(xué)科中的一個(gè)重要研究分支。
使用原理如下:
在微電子材料表面和散熱器之間存在極細(xì)微的凹凸不平的空隙,如果將他們直接安裝在一起,它們間的實(shí)際接觸面積只有散熱器底座面積的10%,其餘均為空氣間隙。因?yàn)榭諝鈱?dǎo)熱係數(shù)只有0.026 W/m.K,是熱的不良導(dǎo)體,將導(dǎo)致電子元件與散熱器間的接觸熱阻非常大,嚴(yán)重阻礙了熱量的傳導(dǎo),*終造成散熱器的效能低下。使用具有高導(dǎo)熱性的熱界面材料填充滿這些間隙,排除其中的空氣,在電子元件和散熱器間建立有效的熱傳導(dǎo)通道,可以大幅度低接觸熱阻,使散熱器的作用得到充分地發(fā)揮。
隨著微電子產(chǎn)品對(duì)安全散熱的要求越來(lái)越高,熱界面材料也在不斷的發(fā)展。導(dǎo)熱脂是*早的一種熱界面材料,曾經(jīng)被廣泛使用。但因其操作使用難度大、長(zhǎng)期使用易失效等缺點(diǎn),目前己經(jīng)逐步讓位於其它新型的熱界面材料,主要有如下3大類:(1)粘結(jié)導(dǎo)熱膠;(2)導(dǎo)熱相變材料;(3)導(dǎo)熱彈性體材料。
理想的熱界面材料應(yīng)具有的特性:
(1)高導(dǎo)熱性;
(2)高柔韌性,保證在較低安裝壓力條件下熱界面此材料能夠*充分地填充接觸表面的空隙,保證熱界面材料與接觸面間的接觸熱阻很??;
(3)絕緣性;
(4)安裝簡(jiǎn)便并具可拆性;
(5)適用性廣,既能被用來(lái)填充小空隙,也能填充大縫隙。
導(dǎo)熱界面材料的應(yīng)用
-沒(méi)有導(dǎo)熱界面材料,熱能緩慢的流向接觸面,導(dǎo)熱性能差。
-有使用導(dǎo)熱界面材料時(shí),接觸面聯(lián)接起來(lái),熱能均勻的流過(guò),導(dǎo)熱性能好。
熱的傳導(dǎo)
熱傳導(dǎo)的三種方式:
1. 熱傳導(dǎo)
2. 熱對(duì)流
3. 熱輻射
導(dǎo)熱界面材料可應(yīng)用的產(chǎn)品:
熱界面材料,常見於下列幾種應(yīng)用形式,如:散熱硅膠墊,導(dǎo)熱粘接膠帶,導(dǎo)熱膏,導(dǎo)熱膠帶。藉由不同形式的特性,可廣泛用於電子產(chǎn)品,汽車電子,電信,消費(fèi)電子,照明,軍事,醫(yī)療,電源供應(yīng)器,無(wú)線傳輸,個(gè)人電腦,LED,液晶電視,電腦主機(jī)板,DRAM記憶模組,冷卻器,車輛控制模組,筆記型電腦等…只要是有熱管理問(wèn)題,HUIWELL的產(chǎn)品都可以提供一個(gè)具有成本效益且與專業(yè)配合度高的解決方案。
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