使用銦金作為散熱管理:Heat-Spring®
銦金屬長期以來一直被使用在各種應用包含低溫焊料、低溫密封、觸控螢幕鍍層和在易熔合金中。近期發現其在散熱管理上的利基點,可作為電子或其他元件的散熱介面材料。
由於元件需要將其產生的熱能排出,愈來愈多人發現銦金屬在散熱方面的多功能性。
我近期接下負責管理銦公司的Heat-Spring®生產線並從中取得顯著的學習曲線。我想要向你們分享與兩位Heat-Spring設計師Bob Jarrett和Jordan Ross交談所學的知識。
首先,我需要了解產品的起源。Bob對此提供協助。我了解到就像大多數我們的專案,客戶需求是最初的驅動力。
根據Bob所述,「Heat-Spring概念是源自於與我們客戶之一的聯合開發高效能散熱介面材料(TIM)計劃。傳統的聚合物高效能散熱介面材料(TIM) 具有既有的問題,由於聚合物的低熱導性且聚合物和傳導填料間的熱不匹配。聚合物高效能散熱介面材料(TIM)由於抽出而面臨退化的問題,在循環過程中介面的平面性改變而將聚合物高效能散熱介面材料擠出原本應被需要的位置。此外,當高效能散熱介面材料乾掉而不再具柔軟性時,會使得聚合物遷移導致失效。
現在我們己經知道問題的所在,那為何這獨特的銦箔是解決方案呢?
Bob繼續說:「銦箔提供這些問題一個簡單的解決方案,因為它具高熱導且與介面表面高度接合。由於它是金屬,它利用電子傳導熱(和電),因此熱不匹配不會是個問題。聚合物、半導體和聚合物高效能散熱介面材料(TIM)的陶瓷填料仰賴晶格的振動傳導熱。若振動的頻率不合,高效能散熱介面材料每個介面的熱能轉移就會受到干擾。使用具傳導性金屬(像是銦)可以完全避免這類的問題。
Bob總結:「銦箔由於是固體排除了抽出的問題。然而,它無法像液體或膠可以在接合表面間流動。為了克服這整合性的問題,我們想出了許多的選擇 – 最具吸引的就是圖案化箔...就這樣產生了Heat-Spring。Heat-Spring圖案包含了一個變形材料的排列,其在一些地方比平均值較厚,在一些地方比平均值薄。較厚的點可以使兩個介面表面緊密地接觸。塑性變形與焊點基本上是相同的。這些接觸點可通過金屬箔本體將熱帶出,同時又可伴演區域散熱器的優點!由於這項做法非常獨特,Craig Merritt(銦公司的製造工程師)和我申請此概念的專利(並獲准)。
下次我們將討論為什麼使用銦金屬而非其他具有更高熱導值的金屬(像是銀、金或鋁)。其間,若您面臨有關散熱介面的挑戰且認為Heat-Spring技術能幫得上忙,請告訴我。我將非常樂意地討論您的應用並提供協助!
聯絡方式請寄電子郵件至cgowans@indium.com。
Connect with Indium.
Read our latest posts!