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液態(tài)金屬最新消息:鎵液態(tài)金屬-熱界面材料市場(chǎng)前景廣闊
- 分類(lèi)：公司新聞
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- 來(lái)源：
- 發(fā)布時(shí)間：2023-06-20 13:21
【概要描述】在芯片封裝與冷卻技術(shù)領(lǐng)域，還有一大類(lèi)需要關(guān)注、的問(wèn)題是界面熱阻問(wèn)題
液態(tài)金屬最新消息:鎵液態(tài)金屬-熱界面材料市場(chǎng)前景廣闊
【概要描述】在芯片封裝與冷卻技術(shù)領(lǐng)域，還有一大類(lèi)需要關(guān)注、的問(wèn)題是界面熱阻問(wèn)題
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- 發(fā)布時(shí)間：2023-06-20 13:21
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隨著(zhù)微電子封裝產(chǎn)品對散熱要求的不斷提高，熱界面材料成為熱管理研究的熱點(diǎn)。在電子器件的散熱過(guò)程中，熱傳導需要在兩個(gè)固體表面傳輸，但是界面處不是理想的平面，而是存在少量小尺度凹凸界面，在實(shí)際應用中界面位置也僅依靠凸起結構接觸,大部分空隙由空氣填充。由于空氣導熱系數很低，僅有 0.026 W/（m·K），與上百的金屬材料導熱系數相比低了近 4 個(gè)數量級，因此可忽略通過(guò)空氣傳導的熱量，進(jìn)而大幅降低了傳導散熱效率，界面位置也成為了微電子封裝的傳導散熱瓶頸。今天擅長(cháng)分析液態(tài)金屬鎵的作用科威液態(tài)金屬谷就為大家分享關(guān)于“液態(tài)金屬最新消息:鎵液態(tài)金屬-熱界面材料市場(chǎng)前景廣闊”
基于液態(tài)金屬的微小流道冷卻技術(shù)被認為是一種解決高熱流芯片冷卻難題的有效方案。提到液態(tài)金屬冷卻，不得不將其與傳統水冷做一個(gè)對比。不少實(shí)驗給出兩者的主要熱物性對比，其中液態(tài)金屬以典型的Ga68In20Sn12合金為例來(lái)說(shuō)明?？梢钥吹?，液態(tài)金屬占據很寬的液相工作溫區，從十幾攝氏度熔點(diǎn)到兩千多攝氏度的沸點(diǎn)之間始終處于液態(tài)。液態(tài)金屬的比熱容比水低一個(gè)數量級，但是由于其密度較高，為水的6倍，因而其單位體積的比熱容可以達到水的一半。流動(dòng)屬性方面，液態(tài)金屬的黏度為0.0022 kg/（m·s），水的黏度為0.001 kg/（m·s），均擁有很好地流動(dòng)性。液態(tài)金屬的熱導率比水高2個(gè)數量級，到達39 W/（m·K），因此其傳熱換熱能力遠高于水。此外，液態(tài)金屬擁有良好的導電性，可以采用電池泵驅動(dòng)技術(shù)，具有安靜高效穩定的優(yōu)勢。
中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所劉靜團隊在液態(tài)金屬領(lǐng)域經(jīng)過(guò)10多年研究，共申報了200余項專(zhuān)利技術(shù)，已獲得專(zhuān)利授權100余件，其技術(shù)的原創(chuàng )性和領(lǐng)先性居世界前列。劉靜表示，液態(tài)金屬的一系列突破性研發(fā)始于我國，不少科學(xué)研究、產(chǎn)業(yè)化實(shí)施成為領(lǐng)域發(fā)展開(kāi)端，是我國對世界做出有標志性貢獻的戰略性高新科技領(lǐng)域。
“近幾年來(lái)，由于液態(tài)金屬的重大戰略?xún)r(jià)值，發(fā)達國家紛紛加入探索行列，也推動(dòng)著(zhù)我國在該領(lǐng)域的布局。”劉靜說(shuō)，液態(tài)金屬在工業(yè)領(lǐng)域應用已經(jīng)形成優(yōu)勢，我國要加大科學(xué)研究，發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
“像液態(tài)金屬這樣能帶來(lái)變革性、顛覆性的未來(lái)技術(shù)，具有重塑人類(lèi)生活、工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)消費模式的威力，擁有重大商業(yè)價(jià)值。但是這樣的技術(shù)往往買(mǎi)不起也買(mǎi)不到，如今我國儲備了較強的科技研發(fā)能力，有責任也有能力對這樣的技術(shù)進(jìn)行布局和研發(fā)。這就需要產(chǎn)生若干在國際上獨具影響力的交叉學(xué)科或新興學(xué)科，培養核心技術(shù)人才隊伍。”
在芯片封裝與冷卻技術(shù)領(lǐng)域，還有一大類(lèi)需要關(guān)注、的問(wèn)題是界面熱阻問(wèn)題。在任意一對相互接觸的固體表 、面，實(shí)際上并不是完美的貼合。在微觀(guān)尺度上，兩接觸 、面之間實(shí)際上存在大量的空氣間隙，如圖3所示?？諝獾?、熱導率僅為0.02 W/（m·K），嚴重阻礙了兩界面之間的 、傳熱，接觸界面之間產(chǎn)生較大的溫差，這顯然不利于降 、低芯片溫度 ；特別是在熱流密度較大時(shí)，界面溫差效應 、將非常顯著(zhù)。因此，必須采取有效措施來(lái)減小界面熱阻 、和界面溫差。
總的說(shuō)來(lái)，作為新興的功能物質(zhì)，液態(tài)金屬及其衍生材料種類(lèi)眾多且在不斷增長(cháng)中，它們擁有許多常規材料不易具備的屬性，蘊藏著(zhù)諸多以往從未被認識的新奇物理化學(xué)特性，這為大量科學(xué)與技術(shù)探索提供了豐饒的研究空間。
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