Znalosti o materiáloch tepelného rozhrania

Keď sa veľkosť čipu zmenšuje, úroveň integrácie a hustota výkonu sa neustále zvyšujú, počas prevádzky čipu sa vytvára stále viac tepla, čo spôsobuje, že teplota čipu naďalej stúpa, čo vážne ovplyvňuje výkon, spoľahlivosť a životnosť konečných elektronických komponentov. Materiály tepelného rozhrania sú široko používané v oblasti rozptylu tepla elektronických komponentov. Jeho hlavnou funkciou je vyplniť medzi čipom a chladičom a medzi chladičom a chladičom, aby sa v ňom vytlačil vzduch, takže teplo generované čipom môže rýchlejšie prechádzať cez tepelné rozhranie.

Materiál sa prenáša von, aby sa dosiahla dôležitá úloha zníženia pracovnej teploty a predĺženia životnosti. Tento článok sa zaoberá stavom priemyslu a najnovším pokrokom vo výskume materiálov tepelného rozhrania. Časť o stave priemyslu predstavuje výstup a trhový podiel materiálov tepelného rozhrania, dopyt po hlavných oblastiach použitia materiálov tepelného rozhrania, aplikáciu materiálov tepelného rozhrania v komunikáciách a iných oblastiach a analýzu trhu materiálov tepelného rozhrania. Časť o pokroku vo výskume predstavuje výskumnú prácu výskumníkov pri zlepšovaní tepelnej vodivosti materiálov tepelného rozhrania v posledných rokoch, vrátane pokroku vo výskume plnených polymérnych kompozitov a vlastných tepelne vodivých polymérov.

Materiály tepelného rozhrania (TIM) sú široko používané v oblasti rozptylu tepla elektronických komponentov. Môžu byť naplnené medzi elektronickými súčiastkami a chladičom, aby sa z nich vytlačil vzduch, takže teplo generované elektronickými súčiastkami sa môže rýchlejšie preniesť cez materiály tepelného rozhrania do radiátora, čím sa dosiahne dôležitá úloha zníženia pracovného výkonu. teplota a predĺženie životnosti.

Materiály tepelného rozhrania sa vo všeobecnosti používajú v pevnom rozhraní medzi integrovanými obvodmi (čipy) alebo mikroprocesormi a chladičmi alebo rozdeľovačmi tepla, ako aj medzi rozdeľovačmi tepla a rozdeľovačmi tepla (ako je znázornené na obrázku 1). Ako sa veľkosť čipu zmenšuje, úroveň integrácie a hustota výkonu sa neustále zvyšujú, teplo nahromadené vo vnútri čipu sa prudko zvyšuje, čo vážne ovplyvňuje prevádzkovú rýchlosť čipu', stabilitu výkonu a konečnú životnosť. V roku 2016"Príroda" publikoval titulný článok, v ktorom sa uvádza, že"Vzhľadom na „tepelnú smrť“ spôsobenú pokračujúcou miniaturizáciou elektronických zariadení sa pripravovaná medzinárodná mapa polovodičových technológií už nezameriava na Mooreov zákon." Keďže medzi čipom a chladičom a medzi chladičom a chladičom je veľké množstvo medzier, je medzera vyplnená vzduchom. Je však dobre známe, že vzduch je zlý vodič tepla. Materiál tepelného rozhrania vypĺňa medzery medzi čipom a chladičom a medzi chladičom a chladičom a vytvára kanál na vedenie tepla medzi čipom a chladičom a realizuje rýchly prenos tepla čipu.

V tvrdej konkurencii tomu moja krajina venovala plnú pozornosť aj na národnej úrovni. Tabuľka 1 sumarizuje príslušné politiky pre základný výskum a technologický vývoj materiálov tepelného rozhrania, ktoré vydala moja krajina. Čínske ministerstvo vedy a techniky' spustilo v roku 2008 a v roku 2009 spustilo veľký špeciálny projekt 02 (veľmi rozsiahly proces a vybavenie integrovaných obvodov). IC fond bol spustený v roku 2014 Po takmer desiatich rokoch podpory dosiahol priemysel integrovaných obvodov v mojej krajine' značný pokrok. Vývoj, obalový a testovací priemysel patrí medzi tri najlepšie na svete. Špičkové elektronické obalové materiály, ktoré sú materiálovým základom, sa však stále v zásade spoliehajú na dovoz. Materiály tepelného rozhrania sú široko používané v elektronike a iných priemyselných odvetviach a štát tiež vydal príslušné podporné politiky na podporu rozvoja domáceho priemyslu materiálov s tepelným rozhraním. Napríklad v roku 2016 ministerstvo vedy a techniky spustilo"Strategic Advanced Electronic Materials" špeciálny projekt a stanovený"Materiály a aplikácie tepelného manažmentu elektronických zariadení s vysokou hustotou". Jedným z výskumných smerov je"Vysoko výkonný tepelný manažment pre tepelný manažment s vysokou hustotou výkonu." Materiály rozhrania".

S rastúcimi požiadavkami na bezpečný odvod tepla v mikroelektronických výrobkoch sa neustále vyvíjajú aj materiály s tepelným rozhraním. Od počiatočného tepelného maziva sa vyvinulo do rôznych kategórií, ako sú tepelné podložky, tepelné gély, materiály s tepelnou fázovou zmenou, tepelné lepidlá, tepelné pásky a tekuté kovy. Tradičné materiály tepelného rozhrania na báze polymérov tvoria takmer 90 % všetkých produktov, zatiaľ čo materiály tepelného rozhrania z tekutých kovov tvoria relatívne malý podiel, ale ich podiel sa postupne rozširuje.