轻质高导热碳质材料在雷达中的应用展望

随着电子技术的高速发展,电子设备集成程度越来越高,功率与能量密度越来越大.高导热材料的应用技术逐渐成为电子散热中的关键技术之一.高导热的碳材料因轻质、高导热、高强度、耐高温、抗化学腐蚀等优异性能而成为近年来热管理材料的研究热点之一.主要阐述了高导热碳材料的特点以及在雷达中的应用展望.     

功率型LED模组基板横/纵向散热性能研究

为了研究LED模组的散热性能,对其基板的横向和纵向散热性能进行了对比研究。首先建立加快基板横向和纵向散热性能的有限元模型,即在基板上覆盖高导热层和基板内添加高热导率热沉结构。并运用有限元(FEM)分析方法对两种基板的散热效果以及基板和LED芯片温度分布的均匀性进行了对比分析。最后,对于基板上覆盖高导热层的结构,结合实际工艺和散热性能的考虑,进一步优化了高导热层的厚度。     

基于金刚石散热结构的超高功率LED光源

金刚石是自然界导热率最高的材料,具备极佳的耐热和导热性能。基于金刚石导热的散热结构,大大提高了超高功率LED的散热能力。介绍了三种金刚石散热结构:氮化镓与金刚石直接结合实现GaN-ondiamond光与热集成的结构;在传统的LED光源中增加金刚石薄膜作为高导热层的散热结构;以金刚石复合材料做成的LED热沉结构。理论上,三种结构中第一种结构的散热效果最好,与目前最先进的碳化硅衬底LED相比,其结温降低了40%~45%。     

封装结构与材料导热系数对FC-BGA热性能的影响

应用计算流体动力学仿真技术对一种带金属散热盖的FC-BGA封装热性能作参数化研究,分析相关结构参数与材料导热系数对封装热性能的影响。研究中考虑的因子包括基板层数、导热树脂与金属散热盖粘合剂的导热系数、金属散热盖结构参数及基板导热系数。探讨了封装体中主要的热量传递途径及各途径上的热流量分配。     

ASTM D5470方法测试金属基覆铜板导热系数的影响因素

导热系数是表征材料散热性能的重要参数之一，在金属基板领域应用广泛。本文主要介绍美国材料试验协会稳态热流法ASTM D5470的测试标准及原理，从测试参数（压力和时间）、导热膏（热阻抗测试方法和特性）、试样（表面粗糙度和形状尺寸）等方面，分析对金属基覆铜板导热系数测试结果的影响，以期为测试人员提供参考及获得更加精确数据。     

不同基材结构PCB散热性能研究

为验证对不同基材结构的印制线路板导热能力，通过热仿真分析实际散热效果，分析研究得出不同基材结构印制线路板的导热能力，其嵌埋铜块或导热陶瓷结构线路板具备优良的导热能力。随着5G通讯的发展，电子产品对散热的功率需求越来越高，尤其需要满足产品芯片散热性能要求。主要是从材料选择、产品搭配设计、流程制作等多个方面进行对比验证，以期为后续指导该类产品提供技术支持与帮助。     

基于石墨烯复合材料的散热结构温度场分布有限元分析

高导石墨烯复合材料具有优异的热物理性能,与铜等传统热管理材料相比,具有密度低、导热性能好的优势,是非常理想的电子封装材料。但由于其高成本、低强度的缺点,严重制约了这类材料的应用。本文以课题组制备的石墨烯高导热复合材料为基础,采用复合材料作为关键散热部件材料,既利用了复合材料的定向高导热特性又解决了成本高、力学强度差的问题,并且通过ANSYS软件进行温度场模拟,成功将热源表面温度降低11.5℃,证明了在特殊区域,采用新型高导热石墨烯复合材料代替传统材料的手段,可以改善整个结构导热性能。研究成果为新型热管理材料在相关领域的应用提供了技术支撑。     

新型封装材料与大功率LED封装热管理

高效散热封装材料的合理选择和有效使用是提高大功率LED(发光二极管)封装可靠性的重要环节。在分析封装系统热阻对LED性能的影响及对传统散热封装材料性能进行比较的基础上,阐述了金属芯印刷电路板材料、金属基绝缘板材料、陶瓷基板材料、导热界面材料和金属基复合材料结构特点、导热性能及其封装应用实例。指出了封装材料的研究重点和亟待解决的问题。     

电子行业中复合材料导热模型及机理研究进展

随着电子信息产业的快速发展,电子器件和封装材料的散热及综合性能要求越来越高,因此寻求高导热、高性能的复合材料成为电子行业中一个研究趋势。从导热模型、导热机理、如何提高热导率三个方面对电子工业领域中所用高分子复合材料进行了总结。     

Laird Technologies公司推出新型硅基导热膏

LairdTechnologies公司热管理产品事业部(即以前的Thermagon)推出T grease880高性能、高稳定性硅基导热膏,用于解决电脑芯片、图形处理器和专用集成电路过热的问题。T grease880符合RoHS标准,而且热导高、热阻小,价格低。据称该产品在长期使用时不会干掉、变化或者脱出。此外,T     

FC-PBGA644封装的热仿真模拟

FC-PBGA(Filp Chip-PBGA)倒装球栅格阵列封装相比BGA封装易于实现高密度封装,具有更好的电性能和热性能。利用有限元分析软件对封装产品进行建模仿真计算,添加各自的材料热导热系数、边界条件等,在产品设计研发阶段获得温度分布云图。通过计算其热阻,同时对此封装产品散热性能进行优化改进,得出基板尺寸的最优参数设计,可以通过添加散热盖改善其散热性能,提高产品可靠性。     

铜柱法协同高导热介质提升和封装基板散热能力提升研究

本文介绍了一种封装基板散热效能提升方案,通过同时采用高导热封装基板材料和铜柱法工艺,实现封装基板的热导率得到显著提升。本研究的重点是封装载板的热性能,从基板材料和封装基板工艺制备的角度出发,对高导热率封装基板材料进行工艺的可靠性分析和实验验证。此外,还提供了封装基板材料的热导率和相应封装载板产品的热扩散系数测试方法及测试结果的讨论。同时,对比研究了高导热率的封装基板材料和传统的封装基板材料分别应用于与铜柱法工艺和激光工艺。实验结果表明,由于铜柱法可以实现实心互联结构且侧壁光滑,高导热率封装基板材料结合铜柱法可实现最优的散热效果,对应的封装载板产品的热扩散系数和热导率较传统的封装基板材料分别提升60%和2.6倍,在未来芯片和模组封装热管理中具备显著的优势和潜力。     

基于高导热率石墨膜的GaN半桥功率器封装散热研究北大核心CSCD

本文针对激光雷达转镜扫描电机对调速精度、频率和运动幅度的需求,提出了一种基于高热导率石墨膜的GaN半桥功率器封装方案。仿真结果表明,与环氧玻璃布层压板(FR-4)基板、FR-4基板+铜散热片、陶瓷基板三种散热结构相比,采用FR-4基板+导热石墨膜散热结构的GaN半桥功率器,制备成本较低、工艺复杂度可控、成品质量轻、散热性能好,最高可降温32.6℃,散热性能可提升29.6%。导热底部填充胶起到热耦合作用,在石墨膜封装结构中不可或缺。换热系数可影响散热性能,在其他散热影响因素无法再优化情况下,可通过增加换热系数提高散热效果。本文研究结果对高频、高功率密度、小尺寸功率器件封装热设计具有一定的参考和指导意义。     

工业级FPGA器件空间应用散热设计

建立了工业级FPGA的热分析模型,采用先模块后器件两步分析方法,研究了在热传导和辐射条件下模块盒体、导热衬垫热传导系数、厚度及压力对FPGA散热性能的影响。分析了FPGA芯片内部热分布的状态,提出了工业级FPGA空间应用的散热设计方案。研究表明,通过增加模块盖板厚度、优化器件布局、采用高导热系数导热衬垫,可以使工业级FPGA芯片结温满足一级降额要求。     

一种高功率LED封装的热分析

建立了大功率发光二极管(LED)器件的一种封装结构并利用有限元分析软件对其进行了热分析,比较了采用不同材料作为LED芯片热沉的散热性能.最后分析了LED芯片采用chip-on-board技术封装在新型高热导率复合材料散热板上的散热性能.     

高导热要求的CSOP陶瓷外壳热设计

文章介绍了CSOP陶瓷外壳的热设计。主要通过散热结构设计、散热结构的材料选择、散热结构加工工艺等来实现。经热阻仿真、Rθjc测试来验证热设计结果,证明能够实现小外形陶瓷外壳高导热要求,为小外形陶瓷外壳的热设计提供了借鉴。     

混合烧结高散热导电胶的封装应用及性能

为满足中大尺寸背面裸硅芯片的封装应用及其高散热需求,开发了一种新型混合烧结高散热导电胶,该新型导电胶以有机二元酸表面活化的银粉颗粒、丙烯酸树脂和其他有机添加剂为原料混合制备而成.采用新型导电胶将6 mm×6 mm裸硅芯片粘接到方形扁平无引脚封装键合(QFNWB)产品上,并进行了导电胶黏度测量、X射线无损检测、导电胶和芯片粘接的破坏性推力测试、导热系数测试和可靠性试验.研究结果表明,该导电胶触变指数为7.2,烘烤后无明显气孔产生,6 mm×6 mm裸硅芯片粘接的破坏性推力为343 N,导热系数高达15 W/(m·K).与常规导电胶相比,其导热性能优异,且解决了烧结银导电胶无法应用于中大尺寸背面裸硅芯片的问题,满足产品的高散热和高可靠性要求.     

国内外导热衬垫综述

介绍了减小界面热阴常用材料:导热膏、导热胶和导热垫片薄膜。并详细介绍了有关材料的性能和典型应用事例,还提出了两种材料联用时的试验数据,可供广大用户设计、试验、选购时参考。     

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。     

电子封装中高散热铜/金刚石热沉材料的电镀技术研究

随着半导体封装载板集成度的提升,其持续增加的功率密度导致设备的散热问题日益严重。金刚石-铜复合材料因其具有高导热、低膨胀等优异性能,成为满足功率半导体、超算芯片等电子封装器件散热需求的重要候选材料。文章采用复合电镀法成功制备了铜/金刚石复合材料,考察了不同复合电镀的工艺方法、金刚石含量、粒径大小对复合材料微观结构、界面结合以及导热性能的影响。并通过优化复合电镀方式,金刚石添加量等工艺参数,制备了无空洞、界面结合紧密的高导热复合材料;仅添加8.8 vol%的金刚石,使复合材料的导热率从393 W/(m.K)增加到462 W/(m.K)。本技术可以应用于半导体封装领域,并进一步增强芯片的散热性能。