碳纳米管/天然橡胶热界面材料制备及热管理性能研究

热界面材料是解决现代高功率和高集成化电子器件热量聚集和耗散的有效手段。基于三维网络结构调控导热性能的策略,以三聚氰胺泡沫(MF)为骨架,采用化学表面改性制备碳纳米管三维网络结构(CNT),并采用真空浸润法制备碳纳米管/天然橡胶热界面复合材料(CNT/NR),研究CNT含量对材料微观结构、导热性能和热管理性能的影响。结果表明,当CNT的含量为2.2%(质量分数)时,CNT可附着于MF骨架并呈现完整连续的三维网络结构,其热界面复合材料垂直面外的导热率为1.58 W m^(-1) K^(-1),拉伸强度为12.9 MPa,断裂伸长率为489%,并具有显著的热管理性能,这表明CNT/NR热界面复合材料有望成为一种机具应用价值的热管理材料。

具有高柔顺性液态金属桥接铝粉基热界面材料

为了解决热界面材料导热系数和柔顺性能在热界面材料中相互制约的问题,通过向聚二甲基硅氧烷/铝体系中引入液态金属,降低球形铝粉之间的接触热阻,提高了聚二甲基硅氧烷/铝的导热性能;同时,避免了高填料含量导致的柔顺性下降问题。制备的聚二甲基硅氧烷/铝/液态金属热界面材料导热系数达到4.25 W·m^(-1)·K^(-1),柔顺性能表现优异(断裂伸长率高达164.9%,杨氏模量仅为174 kPa),与生物软体组织的力学性能类似。为满足高功率和大尺寸芯片(如CoWoS晶圆级封装)的热界面材料的发展提供了一种新颖的思路。

高导热聚合物/石墨烯热界面材料研究进展

电子设备和器件的过热问题已严重影响其稳定性、可靠性和使用寿命,热界面材料对于降低电子设备和器件的工作温度至关重要.聚合物与石墨烯复合制备的高导热性能热界面材料广泛应用于消费电子产品、信息技术、医疗设备等方面.在阐述聚合物热界面材料导热机理的基础上,总结了石墨烯的本征特性对聚合物/石墨烯热界面材料导热性能的影响,重点介绍了提高聚合物/石墨烯热界面材料导热性能的方法,最后展望了该材料的发展方向.

新型铜颗粒填充的液态金属热界面材料导热性能实验研究

为强化界面传热,研制了一种以铜颗粒为填充材料、Ga62.5In21.5Sn16液态金属为基体的新型复合热界面材料,并对其导热性能进行了测试。首先将所制备的热界面材料放置在两片铜片之间,制备3层结构试样,然后利用激光导热仪测量所制备试样的导热性能,并计算相应试样的接触热阻。实验结果表明:铜颗粒填充型液态金属可以大大提高氧化后液态金属作为热界面材料的性能,利用铜粉质量分数分别为5%和10%的液态金属所制备的试样,导热系数和接触热阻分别为(200.33±15.66)、(233.08±18.07)W/(m·K)和(7.955±0.627)、(5.621±0.437)mm2·K/W,较利用氧化后液态金属所制备试样的导热系数分别约提高了68%和96%,接触热阻分别约降低了57%和70%,并可以有效降低液态金属的流动性,从而减少液态金属在使用过程中溢出现象的发生。

大功率LED散热技术和热界面材料研究进展

LED结温的升高将造成发光强度降低、发光主波长偏移、寿命降低等不利影响,开发高效、紧凑、低成本、高可靠性的散热技术是LED的重点研究内容之一。总结了目前大功率LED不同类型散热技术的原理及其研究现状,包括自然对流、风冷、液冷、热管和热电制冷等,分析了各种散热技术的优缺点。并介绍了目前LED常用的几种热界面材料,指出碳纳米管是一种非常有潜力的热界面材料。

碳纳米管阵列应用于热界面材料的研究进展

介绍与评价了近年来用于改善作为热界面材料(TIM)的碳纳米管阵列性能的方法,探讨了碳纳米管阵列形貌、缺陷状态、界面处理和固化材料引入对碳纳米管阵列导热性能的影响,总结了其在热界面材料领域应用所需要具备的条件,即能够作为热界面材料的碳纳米管阵列必须满足形貌合适、缺陷较少、一定程度复合、接触界面热阻低、封装工艺合理等一系列要求。

多尺度复合热界面材料研究进展

热界面材料是电子器件热管理的重要部分,对降低界面热阻、提高散热效率至关重要。本文从导热填料的粒径复配、填料之间的界面热阻以及新兴二维高导热填料的应用3个角度对多尺度复合热界面材料的研究进展进行了综述,提出了高性能热界面材料未来重要的研究方向。

微电子封装热界面材料研究综述

随着半导体器件向着微型化、高度集成化及高功率密度方向发展,其发热量急剧增大,热失效已经成为阻碍微电子封装器件性能和寿命的首要问题.高性能的热管理材料能有效提高微电子封装内部元器件散热能力,其中封装结构散热路径上的热界面材料(Thermal Interface Material,TIM)便是热管理中至关重要的环节.通过热界面材料填充器件热源和散热单元之间的空隙,可以大幅度降低接触热阻,增加热量的传递效率.对微电子封装而言,高性能的热界面材料不仅需要高的导热系数以降低封装热阻,还需具备一定的压缩性以弥补封装的装配偏差,然而通常很难兼顾上述两种特性.本文重点关注微电子封装中热界面材料,系统地梳理了目前热界面材料的常见类型、应用存在问题、关注研究热点和国内外发展现状.

3种常用热界面材料的接触热阻压力实验研究

为了更好降低固-固界面接触热阻,研究了导热硅脂、导热橡胶垫、铟片这3种工程上常用的热界面材料随加载压力变化对固-固界面接触热阻的影响。稳态热流法实验结果表明,30 psi的压力为工程建议选取压力值。如当压力小于30 psi时,导热硅脂和导热橡胶垫对接触热阻的影响随压力变化显著;当压力大于30 psi时,导热硅脂和导热橡胶垫对接触热阻的影响随压力变化则不明显;导热橡胶垫的厚度随压力变化对接触热阻的影响较大,铟片随压力变化对接触热阻的影响是近似呈线性变化。

高亮度LED灯具热界面材料制备及热模拟分析

利用具有优异导热性能的石墨烯制备了石墨烯／硅油热界面复合材料，研究了材料的相关性能，并将其用于高亮度LED路灯上的散热封装，在对其封装散热效果分析时发现，该热界面材料能有效地降低器件界面热阻，改善高亮度LED的散热问题；同时采用有限元模拟软件ANSYS对热界面材料的散热效果进行模拟，为改进LED封装技术提供了依据。

金属基热界面材料研究进展

随着芯片向小型化、集成化和高功率化发展,其在工作时产生的热量增多,若产生的热量不能及时传递到外部,会严重影响电子元件的性能和使用寿命。热界面材料是电子元件散热结构中重要的组成部分,其主要作用是填充电子元件与散热器之间的空气间隙,使电子元件产生的热量快速转移,降低界面热阻。综述了现有热界面材料的种类和特点,详细介绍了金属基热界面材料的类型与性能特征、研究现状及存在的问题等,并对低熔点金属基热界面材料的发展进行了展望。

热界面材料的设计要点

热界面材料广泛地应用于电子设备中,用来降低发热元器件和散热冷板之间的热阻,起到加强散热的作用。电子设备热设计中非常重要的一个环节就是热界面材料,文中重点研究热界面材料的设计要点和设计方法。

一种LED用的高阻燃型耐高温导热硅橡胶热界面材料以及制备方法

由安徽省和翰光电科技有限公司申请的专利（公开号CN 106280469A,公开日期2017-01-04）＂一种LED用的高阻燃型耐高温导热硅橡胶热界面材料以及制备方法＂,涉及的材料配方为：

机载计算机热界面材料物性参数测试与校核

热界面材料不仅是机载计算机中的重要传热部件,而且对机载计算机正常工作起着重要作用。该文设计了专用试验工装,基于试验模态分析和计算模态分析方法对其物性参数进行了测试,这不仅解决了热界面材料的物性参数无法通过力学实验测得的缺点,而且测试结果也为机载计算机力学仿真与设计提供重要基础数据。

相变热界面材料研究进展

相变热界面材料是一种通常为固态但超过一定温度时吸热熔融成液态防止继续升温并充分润湿热传递界面加强传热的新型热界面材料。相变热界面材料综合了导热膏的高填充性及导热垫片的无溢出性的优点,在近年来得到积极开发与应用。主要介绍相变热界面材料的分类、结构设计、导热性能改善等研究现状,并对研究现状提出展望。

高性能热界面材料专题

随着新兴的5G通信、物联网、新能源汽车电子、可穿戴设备、智慧城市等领域的兴起,相关电子器件朝着小型化、高功率密度、多功能化等方向发展。这将使得相关电子器件的过热风险持续提升。开发高性能热管理材料对改善电子器件散热非常关键,也成为学术界和电子器件应用产业界面临的最大挑战。热界面材料是一种已被广泛应用的电子器件热管理材料之一,主要用于填补芯片与散热器接触时产生的微空隙及表面凹凸不平的孔洞,减少热传递的热阻。

聚合物基热界面材料的研究现状

热界面材料可以有效地改善两个固体界面间的热传导,对于电子器件的性能、寿命和稳定性起着至关重要的作用。近年来,小型化、集成化已经成为电子器件的发展趋势,电子器件的功耗不断提升,所产生的热量越来越高,对热管理提出了更高的要求,所以,热界面材料的创新与优化也备受关注。因此,综述了热界面材料的研究进展,包括导热填料的种类、填充量和性质对于复合材料性能的影响,特别介绍了复合材料中导热填料链状及网状结构制备,包括模板法制备填料导热网络、静电纺丝构建链状填料、外加电磁场控制填料的取向。最后总结了现阶段热界面材料研究的问题,展望了未来热界面材料的研究方向。

热界面材料可靠性能研究进展

热界面材料(TIM)主要作用是填补芯片与散热器之间的孔隙缺陷,建立热传导通路,提升电子器件散热性能。现有的大多研究都是以探寻TIM的高导热性能以及优异的力学性能为主,往往忽略了TIM可靠性能的重要性。文中综述了近年来对TIM可靠性能研究发展现状,主要分析了导热填料、基体材料和生产工艺三方面对TIM可靠性能的影响,包括导热填料的种类及复配方式、硅油的种类及黏度、交联密度及反应速率、原材料的预处理、原材料存储环境及加工方式等,并提出了有效提升TIM可靠性能的解决办法,最后对TIM未来的研究方向提出了一些可行的建议。

热界面材料对晶闸管换流阀热阻的影响

热界面材料应用于晶闸管换流阀上,能够增强其在高压直流输电整流电流时的散热能力,从而确保工作环境的安全稳定。在大功率晶闸管水冷散热器热阻流阻测试平台上测试了几种典型的热界面材料的系统有效热阻,探究了压装压力、冷却水流量、加热功率以及材料自身特性对系统有效热阻的影响。结果表明:在当前实验条件下,系统有效热阻随压装压力和冷却水流量的增大而减小,随加热功率的增大而增大;热界面材料对系统有效热阻降低的效果从大到小依次为:低熔点合金导热膏>石墨烯导热膏>TC-5625导热膏>空气层>铟箔;受压变形具有一定流动性的热界面材料应用于晶闸管换流阀时系统有效热阻更低。

高性能导热胶粘剂热界面材料:机理、现状与趋势

本文综述了导热胶粘剂的传热与粘接的基本机理和模型。分析总结了近年来导热胶粘剂的导热增强技术发展情况。着重介绍了环氧导热胶粘剂以及有机硅导热胶粘剂,并探讨了新材料技术对导热胶粘剂的影响。最后对导热胶粘剂现阶段遇到的问题以及未来可能的研究方向进行了展望。