芯片發(fā)熱為什么要應(yīng)用導(dǎo)熱界面材料散熱？

一、導(dǎo)熱界面材料是一種普遍用于IC封裝和電子散熱的材料，主要用于填補(bǔ)兩種材料接觸時(shí)產(chǎn)生的微空隙和凹凸不平的表面，減小熱阻，提高器件的散熱性能。

導(dǎo)熱界面材料是一種以聚合物為基體、以導(dǎo)熱粉為填料的高分子復(fù)合材料。其具有良好的導(dǎo)熱性能和機(jī)械性能，被廣泛用于電子組件中的散熱源與散熱器之間，幫助形成良好的導(dǎo)熱通道，以降低散熱的熱阻，是目前業(yè)界公認(rèn)的好熱解決方案。

二、導(dǎo)熱界面材料的作用：

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。對(duì)于集成程度和組裝密度都較高的便攜式電子產(chǎn)品(如：筆記本電腦等)，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(mén)新興學(xué)科一熱管理，專(zhuān)門(mén)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。

導(dǎo)熱界面材料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%，其余均為空氣間隙。因?yàn)榭諝鉄釋?dǎo)率只有0.025W/(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)，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，并保證電子器件可以在適宜的溫度范圍內(nèi)工作，保證電子器件性能的正常發(fā)揮。

三、常見(jiàn)導(dǎo)熱界面材料介紹：

隨著微電子產(chǎn)品對(duì)安全散熱的要求越來(lái)越高，導(dǎo)熱界面材料也在不斷的發(fā)展。

四、導(dǎo)熱界面材料的特性指標(biāo)：

導(dǎo)熱率：指在穩(wěn)定傳熱條件下，設(shè)在物體內(nèi)部垂直于導(dǎo)熱方向取兩個(gè)相距1米，面積為1平方米的平行面，這兩個(gè)平面的溫度差為1度。則在1秒內(nèi)從一個(gè)平面?zhèn)鲗?dǎo)到另一個(gè)平面的熱量就是該物質(zhì)的導(dǎo)熱率。其單位：W/mK 。

五、導(dǎo)熱界面材料主要測(cè)試設(shè)備：

1、用來(lái)測(cè)試的設(shè)備主要為熱阻測(cè)量?jī)x和導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量?jī)x。

2、導(dǎo)熱系數(shù)：描述材料導(dǎo)熱能力的一個(gè)物理量，為單一材料的固有特性，與材料的大小、形狀無(wú)關(guān)。

3、熱阻：反映阻止熱量傳遞的能力的綜合參量。在傳熱學(xué)的工程應(yīng)用中，為了滿足生產(chǎn)工藝的要求，有時(shí)通過(guò)減小熱阻以加強(qiáng)傳熱；而有時(shí)則通過(guò)增大熱阻以抑制熱量的傳遞。

六、導(dǎo)熱界面材料的應(yīng)用舉例：

1、芯片（CPUs、GPUs、芯片組等）；

2、筆電筆電和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；

3、手機(jī)通訊（基站、交換機(jī)等)；

4、高功率LED散熱充電樁；

5、無(wú)特殊絕緣需求的電源組件；

6、半導(dǎo)體和散熱器之間熱傳導(dǎo)；

7、LCD和等離子電視；

8、通信產(chǎn)品的熱傳導(dǎo)；

9、車(chē)載通訊電子設(shè)備；

10、機(jī)頂盒、手持電子設(shè)備（微型投影儀）。