Sind Flüssiglegierungen wirklich die beste Wärmeleitoption?

Während die Wärmeleiteigenschaften von Metallen diese zu idealen Wärmeleitmaterialien (TIMs) machen kann deren Härte – in der Praxis – ihre Effektivität aufgrund eines hohen Grenzflächenwiderstands einschränken. Es gibt jedoch eine Reihe von Legierungen, die bei oder nahe Raumtemperatur flüssig sind und interessante Alternativen darstellen könnten. Eine Flüssiglegierung ermöglicht Ihnen, die hohe Wärmeleitfähigkeit von Metallen zu bewahren und gleichzeitig die bei Feststoffen auftretenden Probleme in Bezug auf den Grenzflächenwiderstand zu reduzieren.

Selbst unter Berücksichtigung der zahlreichen Veröffentlichungen, die die potenziell hohe Leistung von als TIM eingesetzten Flüssigmetallen belegen, sind diese Materialien bisher nur relativ selten in Produktionsumgebungen zur Anwendung gekommen. Wir haben zwei signifikante, einschränkende Faktoren gefunden:

1) Aufbringen einer gleichbleibenden Menge Flüssigmetall in der Massenproduktion

2) Eindämmen des Flüssigmetalls unter dem Kühlkörper

Vor Kurzem haben wir Methoden und Verfahren untersucht, die die Verwendung von Flüssigmetall bei einem breiteren Spektrum von TIM1-, TIM1.5- und TIM2-Anwendungen ermöglichen könnten. Es wurden mehrere Verfahren zur Aufbringung des Flüssigmetalls bewertet, darunter Dispensieren, Spritzen und Sprühen. Da Flüssigmetall im Vergleich zu den üblicherweise in der Elektronik eingesetzten Flussmitteln und Polymeren eine extrem hohe Dichte aufweist, stellt es eine einzigartige Herausforderung für die Ausrüstungen dar. Außerdem haben wir die Eindämmungsherausforderung untersucht und eine innovative Lösung gefunden, bei der eine feste Metallmatrix in die Flüssigkeit eingebettet wird.

Ich werde die Ergebnisse dieser Untersuchungen in meiner Präsentation Innovative Liquid Metal Thermal Interface Technology for TIM2 Applications auf der 35. Semi-Therm Annual Symposium & Exhibit vom 18. bis 22. März in San Jose (Kalifornien, USA) vorstellen. Falls Sie vorhaben, die Semi-Therm zu besuchen, dann schauen Sie bei meiner Präsentation am Dienstag, dem 13. März im Rahmen der Session 3 vorbei!