散熱管理:為什麼銦公司是您的最佳選擇
當我們第一次檢視Heat-Spring®金屬散熱介面材料生產線時,發現客戶對於Heat-Spring®的大量需求。對於我們許多的客戶而言,聚合物和散熱膏並不足以滿足高性能散熱管理的需求。銦金屬雖具有高熱導性(86W/m-k),但銀、金甚至是鋁都具有更好的熱導性。於是我與Heat-Spring的設計師之一Bob Jarrett找出為什麼銦金屬與其他相比效用更好。
他說有兩項主要因素使得銦金屬與其他金屬相比具有更多的優勢:溫度和流變應力。
銦金屬的熔點是157°C。其他的三個金屬熔點都接近或超過1,000°C。「銦金屬在157°C熔化,溫度夠低即可使封裝時晶片貼裝的上蓋貼至晶片而無需加熱至SAC焊膏的迴焊溫度以上。低熔點意謂著銦金屬在室溫即可進行退火,即無需加熱就可返回至柔軟狀態,」Bob說。所以,您可以使用銦金屬作為散熱介面的貼裝材料而不會損壞溫度敏感元件或干擾其他電路板上的焊點。
流變應力代表銦金屬夠軟可以達成其他金屬無法做的兩件事:
- 補償兩個配合表面熱膨脹的不相符。不同的材料會以不同的速率膨脹和收縮,而仰賴任何的中間層(像是散熱介面材料)提供一些補償。其他選項的效用並不如銦金屬。「銦金屬非常地軟。它的流變應力約為150psi (1MPa)。它使得銦金屬能整合兩個配合表面並吸收由不同的熱膨脹所造成的變形,而不會將剪力轉移至精細的半導體材料,」Bob說。
- 它同時可以藉由增加更多的接觸甚至是不完美表面而最佳化熱導性。Bob補充說:「銦金屬能整合介面表面上的突點、凸塊或傾角,相比較硬的材料則只能視為障礙物而不具接觸性。意即銦金屬極大化接觸表面積。」
Bob繼續說:「銦金屬的柔軟度同時提供Heat-Spring®固有的性質即是熱阻性會隨時間降低。Heat-Spring的高峰值出現在施加荷重最初塑性變形時。隨著時間的增加,銦金屬整合較細的突點增加表面積。整個表面的散熱膏會變薄(且多餘會在邊緣處)。Heat-Spring的峰值會展平並部份填充谷值,但仍保持在原來的位置。」
下次我們將探索熱阻性和熱導性。
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