超薄界面熱管理材料的選擇：導(dǎo)熱硅脂or導(dǎo)熱相變材料？

5G時代，電子設(shè)備集成空間變得越來越小，但功能卻不斷增多，導(dǎo)致產(chǎn)生的熱量越來越大，因此，當(dāng)今電子設(shè)備面臨的熱管理問題有：在有限的空間內(nèi)，尺寸較薄的界面，該如何選擇合適的導(dǎo)熱界面材料（TIM）。

實(shí)際應(yīng)用中，我們希望使用一種盡可能薄的材料，能夠填充熱源和散熱器之間的空隙，它不僅具備熱阻最低、熱傳遞路徑最短等優(yōu)點(diǎn)；同時，這種材料要確保完全填充間隙，不留有任何多余空隙。在評估超薄膠層（定義標(biāo)準(zhǔn)為厚度小于200微米）應(yīng)用時，我們通常會考慮兩類導(dǎo)熱界面材料--導(dǎo)熱硅脂和導(dǎo)熱相變材料。這兩者該如何選擇呢？其實(shí)兩者各有優(yōu)點(diǎn)與不足，具體選擇取決于加工偏好和應(yīng)用性能要求。下面是選擇其中一種作為薄膠層導(dǎo)熱界面材料時需要考慮的一些因素。

導(dǎo)熱硅脂

導(dǎo)熱硅脂是一種常見的導(dǎo)熱界面材料，以硅油為原料，并添加導(dǎo)熱粉體（也稱導(dǎo)熱填料、導(dǎo)熱劑），如球形/角形/準(zhǔn)球氧化鋁或氮化硼、氮化鋁、類球氧化鎂、氧化鋅等，經(jīng)過加熱減壓、研磨等工藝之后形成的一種絕緣導(dǎo)熱材料。

性能優(yōu)勢：l   使用簡單；l   性價比高。幾十年來導(dǎo)熱硅脂始終是薄膠層解決方案的“首選”；l   一些高端的導(dǎo)熱硅脂可以滿足相對嚴(yán)苛的要求。

面臨挑戰(zhàn)：l   應(yīng)用受限：它不適用于需要電氣隔離或極高可靠性設(shè)計的情形；l   污染風(fēng)險：由于導(dǎo)熱硅脂存在泵出（pump out）問題，可能會污染其他元件。

加工方式：通常在電子組裝時人工涂抹的。由于它們具有一定的粘度，不能直接進(jìn)行加工使用。

導(dǎo)熱相變材料

導(dǎo)熱相變材料的形態(tài)包括可干燥漿料或薄膜。一旦在應(yīng)用中達(dá)到相變溫度，這些導(dǎo)熱相變材料便會流入并填充空隙。當(dāng)溫度降低到相變溫度時,它們會恢復(fù)固體狀態(tài)。

性能優(yōu)勢：l   穩(wěn)定性高。在低于相變溫度時保持固態(tài)；l   處理便捷。相變漿料可經(jīng)絲網(wǎng)印刷或點(diǎn)膠處理后干燥，而薄膜材料易于處理和應(yīng)用；l   簡潔干凈?？深A(yù)先在散熱片中應(yīng)用導(dǎo)熱相變材料，不會像導(dǎo)熱硅脂那樣會造成泵出，導(dǎo)致產(chǎn)生污垢；l   持久完整。材料不會因時間久而移動(或稱為“泵出pump out”)，這有助于保持熱傳導(dǎo)功能完整。

面臨挑戰(zhàn)：l   薄度有限：部分應(yīng)用下，只有使用導(dǎo)熱硅脂才能實(shí)現(xiàn)超薄膠層最小化；l   成本較高：點(diǎn)膠/印刷設(shè)備的產(chǎn)能越高，需要的前期投資越多。

加工方式：所有類型的導(dǎo)熱相變材料，都可以通過手動加工或使用自動化系統(tǒng)進(jìn)行放置。

薄膠層導(dǎo)熱界面材料的選擇主要取決于最終應(yīng)用、預(yù)期壽命以及可靠性等要求。當(dāng)下，當(dāng)務(wù)之急是開發(fā)性能優(yōu)異的導(dǎo)熱硅脂和導(dǎo)熱相變材料配方。作為導(dǎo)熱界面材料的關(guān)鍵材料之一——導(dǎo)熱劑粉體的選擇很關(guān)鍵。金戈新材在生產(chǎn)、處理導(dǎo)熱劑粉體方面已有多年經(jīng)驗(yàn)，可解決常規(guī)導(dǎo)熱粉體與硅油相容性差，提高硅脂的抗泵出、抗垂流效果，同時具有高導(dǎo)熱、低熱阻、低油離度、耐高低溫、低揮發(fā)等性能。欲了解詳細(xì)的產(chǎn)品應(yīng)用信息，可點(diǎn)擊右下方客服咨詢，致電0757-87572711，期待與您的合作。

未來，半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步使得芯片的尺寸不斷縮小，導(dǎo)致電子器件的功率及散熱要求隨之增加，將倒逼著封裝技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，需要我們不斷優(yōu)化開發(fā)薄膠層導(dǎo)熱界面材料。這對于導(dǎo)熱材料企業(yè)或者供應(yīng)商來說，既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，鞭策著企業(yè)向高端發(fā)力，引領(lǐng)創(chuàng)新，為客戶研發(fā)及生產(chǎn)高性能的導(dǎo)熱功能材料，創(chuàng)造更高價值。