干接触热接口材料具有所需的结合线厚度和超低的应用热阻
Zhengli Dou1, Bin Zhang1, Pengfei Xu2
1College of Polymer Science and Engineering, State Key Laboratory of Polymer Materials Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China.
ACS applied materials & interfaces
|November 29, 2023
概括
这项研究引入了一种使用液体金属制造超薄热接口材料 (TIM) 的新方法. 这种方法显著降低了热阻,改善了电子设备的散热.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 锡热聚合物复合材料被用作散热的热接口材料 (TIM).
- 嵌入式结构中的中等应用热电阻 (R_eff) 限制了它们的性能.
- 传统方法的重点是提高导热率,而不是减轻阻抗.
研究的目的:
- 提出一种低结合线厚度 (BLT) 路径,以减轻 TIM 中的嵌入式热阻抗.
- 设计一个使用液体金属 (LM) 的 TIM,以克服减少 BLT 的风湿学挑战.
- 通过降低BLT来证明更好的热性能.
主要方法:
- 使用聚二甲基西洛/氧化/氧化 (PDMS/Al2O3/ZnO) 作为基 TIM.
- 嵌入的液体金属 (LM) 在压缩过程中定位在接口区域.
- 研究了LM对聚合物链和填充剂流量的滑作用.
主要成果:
- 达到4.28微米的边界BLT,接近最大填充物直径.
- 在40psi时显示的超低干接触R_eff为4.05mm2K/W.
- 超过了大多数报告和商业干接触TIM.
结论:
- 低BLT战略为开发高性能TIM提供了一个新的方向.
- 液体金属集成是实现低BLT和降低热阻抗的关键.
- 这种方法解决了用于增强热传输的传统TIM的局限性.
