인듐 금속을 사용한 열 관리: Heat-Spring®

인듐 금속은 저온 솔더, 극저온 실링, 터치 화면 코팅 및 가용성 합금을 포함해서, 다양한 어플리케이션에 오랫동안 사용되어 왔습니다.  가장 최근 전자 및 다른 기기에 열전달물질로서, 열 관리에서 틈새가 발견되었습니다.

구성요소가 그들이 생성하는 열로부터 더 자유로워야 할 필요성 때문에, 더 많은 사람들이 그 에너지를 소멸시키는 중에 인듐의 다양성을 발견했습니다.

저는 최근에 인듐의 Heat-Spring® 제품 라인 관리 책임을 맡았고; 꽤 상당한 학습 곡선을 탐색했습니다.  두 분의 히트 스프링 (Heat-Spring) 디자이너, 봅 자레트 및 조단 로스와 함께한 대화에서 제가 학습한 방법을 공유하고자 합니다.

시작을 위해 제품의 근원을 이해할 필요가 있었습니다. 봅이 저를 도와줄 수 있었습니다.  대부분의 우리 프로젝트처럼, 고객 필요성이 초기 추진력이었다는 것을 발견했습니다.

봅에 따르면, “히트 스프링 개념은 고 성능 열전달물질 (TIM)을 개발하려는 고객들 중 한 고객과 함께 접합 프로그램에서 나왔습니다.  일반 폴리머 열전달물질은 폴리머의 낮은 전도성 및 폴리머와 전도성 필터 사이의 열 부조화 때문에 내재된 문제가 있습니다.   필요한 공간 밖으로 열전달물질을 짜내는 사이클 동안-폴리머 열전달물질은 인터페이스 변경의 평면에 쏟아져 나오기 때문에, 분해에 직면합니다.  또한, TIM이 더 이상 휘어지지 않는 지점까지 건조될 때 폴리머 이동은 고장을 초래합니다.”

훌륭해요, 이제 문제을 알겠습니다, 이 독특한 인듐 포일 솔루션은 어떻습니까?

봅이 계속했습니다, “인듐 포일은 인터페이스 표면에서의 높은 전도성 및 합치성 때문에 이러한 문제들에 간단한 해결책을 제공합니다.   그것은 금속이기 때문에, 열을 전자로 열을 (및 전기)를 전도합니다, 따라서 열 부조화가 문제가 되지 않습니다.  폴리머 열전달물질의 폴리머, 반도체, 및 세라믹 필터는 열전도를 위해 격자 진동에 의존합니다. 진동 주파수가 일치하지 않는 경우, 열전달물질 내부의 각 인터페이스에서 열 이동이 방해 받습니다.  전도성 금속 (인듐 같은)은 그 문제를 완전히 피합니다.

봅은 결론지었습니다,”인듐 포일은 고형이기 때문에 쏟아져 나오는 것을 제거합니다.   그러나, 액상 또는 젤이 그렇게 하는 것처럼 접합면 사이에서는 흐르지 않습니다.  이 합치성 문제를 극복하기 위해서, 우리는 몇 가지 옵션이 있습니다 - 가장 흥미로운 것은 패턴 포일이에요... 그리고 히트 스프링이 탄생했죠.  히트 스프링 패턴은 어떤 곳은 평균 보다 두껍고 다른 곳은 얇은 변형 물질의 층으로 구성됩니다.  더 두꺼운 지점은 두 인터페이스 표면 사이에 친밀한 접촉을 만듭니다. 소성 변형이 기본적으로 솔더 접합과 같아요.   이러한 접촉 포인트는 금속 포일의 대부분을 통해서 열을 이끌고, 그것은 또한 보너스로 지역 열 전파기로서 기여합니다.  이 접근은 크랙 메리트 (인듐 제조 엔지니어) 와 제가 개념 특허를 출원했을 때 (그리고 통과되었습니다), 매우 독특했습니다.

다음에 우리는 인듐 금속이 보다 높은 열 전도성 수치를 가진 일부 다른 금속 (은, 금, 또는 알루미늄 같은) 대신에 사용되는 이유를 논의합니다.   한편, 생각하시기에 히트 스프링 기술에서 장점이 되는 열 인터페이스 문제가 있다면, 저에게 알려주세요. 여러분의 어플리케이션을 논의하는 것이 매우 기쁠것이고 도움이 되어 드릴 수 있는지 봅시다!

저의 이메일 cgowans@indium.com로 연락주세요.