选择合适的热界面材料

指定合适的热界面材料（TIM）要求深入了解TIM公式中相互关联的元素是如何在一起工作的,以及何时需要优先考虑某种特殊情况。     

热界面材料及其应用

热界面材料（Thermal Interface Materials）是一种普遍用于IC封装和电子散热的材料，主要用于填补两种材料接合或接触时产生的微空隙及表面凹凸不平的孔洞，减少热传递的阻抗，提高散热性。近年来，随着IC晶片的发热量及热流量越来越高，如何有效降低晶片到基板或到散热装置的热阻抗变得相当关键。因此，热界面材料在电子散热方面所扮演的角色越来越显得重要。在特定产品的热管理设计程序的元件整合部分中，最关键的步骤就是选择最合适的热界面材料。本文主要介绍热界面材料的重要性、分类、特性及影响材料性质的一些重要参数，以及选择热界面材料时应注意的事项。     

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。     

非金属基导热材料对HPLED散热性能影响

由于光电转换效率较低,产生的多余熬已成为提升单位体积下大功率LED (HPLED)灯光输出量的主要瓶颈,使有效减少HPLED灯热流回路上各界面接触热阻成为重要课题.研究了不同的非金属基导热界面材料在不同环境温度条件下,应用于HPLED灯具模型中的第二界面处时对灯具散热情况的影响.结果表明,具有相变特征的非金属基导热界面材料.在其相变转化点位置之上的某一特定临界点后的热传导性能优于导热系数相对更高的非金属石墨基的界面材料.第二界面材料之间的接触热阻对发挥其导热能力有重要影响.     

电流密度对电-热耦合下微焊点界面形貌的影响北大核心CSCD

针对电子封装器件中Cu/焊料/Ni焊点结构的电-热耦合效应问题,通过回流焊工艺制备Cu/Sn3.0Ag0.5Cu-0.01BP/Ni微焊点,在焊点电-热耦合实验平台上进行了四种电流密度下的热电应力实验。采用SEM和EDS研究了电流密度对电-热耦合下微焊点界面形貌的影响,探讨了阴极和阳极两侧电迁移行为以及IMC层生长机制。结果表明,当电子从阴极Cu端流向阳极Ni端时,在电子流的作用下Cu原子的移动速度加快,并阻碍阳极界面Ni原子流向Cu端。单纯热时效状态下,阳极和阴极界面厚度增长缓慢,而高电流密度下则快速增厚。无电流时,阳极端生成(Cu_(x),Ni_(y))_(6)Sn_(5)的驱动力来源于Cu、Ni两端之间的温度梯度和浓度梯度;当电-热耦合产生效应时,相对于温度梯度和浓度梯度,电流应力逐步起主导作用,改变了阴极和阳极界面IMC层的主生长机制。     

超声激励热成像探测材料微缺陷的研究进展北大核心CSCD

工业、工程材料在服役过程中不可避免地存在缺陷的发生发展,有效识别早期的微缺陷,可将灾变处置水平推前至危害萌芽阶段,从根本上提升风险防控能力。振动着的固体因为内耗规律的存在,其振动能量将不可逆转地耗散为热,这种损耗包括超声能量衰减;内耗敏感于结构形式,可灵敏地反应固体中的缺陷结构。因此,基于超声激励红外热成像,分析被测对象温度场进而解译微缺陷结构特点的思路,逐渐得到关注;在微缺陷处有效实现超声选择性热激励,成为研究焦点。综述了超声选择性激励热成像技术的起源以及探测原理;围绕微缺陷的探测能力,重点从应用材料、缺陷分辨尺度、微缺陷声振致热机理以及超声热像探测效率4个方面,对该技术的研究现状进行了系统阐述。在此基础上,为实现微缺陷的大范围高效探明与准确解译,总结了进一步的发展方向。     

大功率LED封装界面材料的热分析

基于简单的大功率LED器件的封装结构,利用ANSYS有限元分析软件进行了热分析,比较了四种不同界面材料LED封装结构的温度场分布。同时对纳米银焊膏低温烧结和Sn63Pb37连接时的热应力分布进行了对比,得出纳米银焊膏低温烧结粘接有着更好的热机械性能。     

热电池用加热材料的性能研究

通过测试不同配比加热材料的性能，以及对这些性能参数的分析和比较，得出影响加热材料性能的一些因数，为热电池的加热系统设计提供参考。     

半导体材料中的多光子吸收效应研究进展北大核心CSCD

一般情况下半导体材料可以吸收一个能量大于带隙的光子,使价带中的一个电子跃迁到导带。但是,在某些特殊的情况下,半导体材料也能吸收多个能量小于带隙的光子,使价带中的一个电子跃迁到导带,这就是多光子吸收效应。多光子吸收效应是一种非线性光学效应。该综述首先介绍了多光子吸收效应的理论基础和测试方法,然后回顾了多光子吸收效应的研究成果,最后展望了半导体低维结构中的多光子吸收效应研究,以及潜在的应用前景。     

高导热聚合物基复合封装材料及其应用

微电子封装密度的提高对传统环氧塑封料的导热性能提出了更高的要求,将高导热的陶瓷颗粒/纤维材料添加到聚合物塑封材料中可获得导热性能好的复合型电子封装材料。文章结合高导热环氧塑封材料的研究工作,评述了高热导聚合物基复合封装材料的材料体系、性能特点和在微电子封装中的应用情况。分析讨论了影响聚合物基复合电子封装材料导热性能和介电性能的因素,提出了进一步提高聚合物基复合电子封装材料导热性能的途径。     

新型导热填充材料在热设计中的应用

本文通过分析电子设备中热传递不佳对功率器悠扬及其模块产生的影响,提出使用新型导热材料来改善热传递的措施,从而有效地提高设备的散热能力。     

GaN基材料和器件的质子辐照效应北大核心CSCD

由于综合性能优势,GaN基功率器件更适合于卫星电子系统等空间设备中射频功率放大模块的发展需求。因此,GaN基器件及材料的辐照效应研究显得尤为重要。通过对GaN基材料和器件进行质子辐照研究,可以发现,低注量辐照增加了GaN材料的载流子浓度和迁移率,降低了材料的串联电阻。此外,辐照增加了GaN的张应力,引起了材料表面形貌恶化,而对位错密度影响甚小。对于GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)器件,辐照发生在较高注量下,器件参数才发生较为明显的退化,而且阈值电压变化最为显著,分析认为,高注量辐照时,辐照感生受主缺陷造成的二维电子气(2DEG)浓度降低是上述器件退化的主要原因。     

功率MMIC封装的热分析北大核心CSCD

介绍了一种利用计算流体动力学分析软件和有限元法多物理场分析软件对功率微波单片集成电路(MMIC)封装进行电热及热力特性数值模拟的方法。首先对功率MMIC封装的热传导路径及等效热模型进行了简化分析,基于简化模型对影响热分布和热传导的因素进行分析,并提取其材料和结构参数,建立功率MMIC封装的热模型,并对一款S波段5 W功率放大器MMIC封装进行仿真,得到功率MMIC及其封装的温度分布,仿真结果均与实际测试结果相吻合。所建立的简化模型和热应力分析对功率MMIC及其封装结构的设计和改进具有指导意义。     

热界面材料对高功率LED热阻的影响

散热不良是制约大功率LED发展的主要瓶颈之一, 直接影响着大高功率LED器件的寿 命、出光效率和可靠性等。本文采用T3ster热阻测试仪和 ANSYS热学模拟的方法对LED器件进行热学分析,以三种热界面材料(金锡,锡膏,银胶)对LE D热阻及芯片结温的影响为例,分析了热界面材料的热导率、厚度对LED器件热学性能的影响 ,实验结果表明界面热阻在LED器件总热阻中所占比重较大,是影响LED结温高低的主要因素 之一;热学模拟结果表明,界面材料的热导率、厚度及界面材料的有效接触率均会影响到LE D器件结温的变化,所以在LED器件界面互连的设计中,需要综合考虑以上三个关键参数的控 制,以实现散热性能最佳化。     

霍尼韦尔研制出用于半导体的无铅热管理材料

霍尼韦尔公司宣布已研制出一种新的无铅封装技术,可以改善半导体芯片的导热性能。新产品称作霍尼韦尔无铅芯片连接焊线,是一种不含铅的热界面材料,     

基于有机发光材料的高性能PeLEDs的研究进展(特邀)EI北大核心CSCD

近年来,金属卤化物钙钛矿发光材料由于具有优异的光电性能,被广泛地应用于金属卤化物钙钛矿发光二极管(Perovskite light-emitting diodes,PeLEDs),被视作下一代显示和照明领域的发光光源。激子利用率是影响PeLEDs效率的关键因素之一,研究者采用各种各样的方法将激子限制在钙钛矿发光层中,对激子能量回收利用以提高激子的利用率。文中将概述通过添加剂辅助法、器件界面工程和结构优化法,将传统荧光材料、磷光材料、热激活延迟荧光材料引入器件,改善绿光和蓝光PeLEDs的光电性能方面所做的尝试。并简要地介绍激子限制作用的原理,以及不同类型的发光材料引入PeLEDs中激子的能量转移机理和器件光电性能提升的物理机理。     

高导热电封装复合材料界面热传导的扫描热显微镜分析

本文利用扫描热显微镜（SThM),以微米级的空间分辨率,测量了SiC/Cu和SiC/Al电封装复合材料增强相－基体的界面特征和界面导热性能,SThM热图显示出材料界面导热性能的差异,对形貌数据和热数据进行统计分析和转换,确定了复合材料的界面宽度和界面导热率。