热管理：为什么铟是最佳选择

在对 Heat-Spring^® 金属热界面材料产品线进行首次审查的过程中，我们发现Heat-Spring® 出自客户的需求。对许多要求高性能热管理的客户来说，聚合物和油脂均表现欠佳。铟金属的热导率高（86W/m-k），而银、金甚至铝的热导率更高。所以，我去拜访了Heat-Spring 的设计者之一 —— Bob Jarrett，去寻找铟比其他这些材料具备更佳性能的原因所在。

他告诉我，有两个关键特性使铟比其他这些材料更具优势： 温度和流动应力。

在温度为 157℃ 时，铟会熔化。其他三种金属的熔点接近或高于 1000℃。Bob 表示：“铟在 157℃就会熔化，温度之低足以在不加热到SAC 焊料的回流焊温度以上的情况下，盖壳的芯片可以粘结到模具上。低熔点同样也意味着铟可以在室温下进行煅烧 —— 而且无需加热即可回到软化状态。”所以，您可以用铟热界面作为粘结材料而无需破坏热敏性部件或中断印刷电路板上的其他焊接点。

流动应力仅仅指的是铟具有足够的柔软性来达到两个目的，而其他金属是达不到的：

1. 补偿两个配合面之间的热膨胀不匹配。不同材料在不同比率时的膨胀和收缩，需要在所有过渡层中进行某些补偿（如热界面材料）。其他金属却不如铟如此有包容性。Bob 说：“铟真的真的软。其流动应力约为150psi （1MPa）。这点使铟与配合面相贴合，吸收不均匀热膨胀导致的变形，而且不会将剪切力转移到易碎的半导体材料上。”
2. 通过增加与有瑕疵表面上的接触平面，它还优化了热导率。Bob 还说：“铟能够与界面表面的粗糙不平处、凸块或凹陷贴合，而在这些障碍物周围，较硬的材料容易造成接触不良。铟使接触表面的面积最大化了。”

他继续说道：”铟的柔软度也赋予了Heat-Spring® 一个固有属性 —— 它的热电阻会随着时间的推移而变小。由于施加的负荷，Heat-Spring 模式的最高点一开始会塑性变形。随着时间的推移，铟能够与越来越细微的粗燥不平处相贴合，增大了接触面积。油脂在整个表面上会变得稀薄（并抽出多余部分到边缘上）。压平 Heat-Spring 的最高点，局部填平凹陷处，但它们的原始位置保持不变。"

下次我们将探索热电阻和热导率。

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