导热胶粘剂在微电子领域热管理应用介绍-欧洲杯买球app

在现时代移动电子设备微型化设计的大背景下，越来越强调机械强度和热处理能力。基板尺寸缩小和操作环境变得更加的复杂，集成产品设计必须克服散热的挑战，同时保持耐冲击性。

导热胶粘剂已被证明是一种在电力电子器件热处理中能良好解决热管理以及微型化两方面的热处理方案。因为其本身粘合剂可以覆盖大部分表面区域，从而提供必要的传热界面和形成一个耐用的结构缝。相比之下，大多数其它热介质材料（tim）像热油脂、相变材料或高分子垫片都不能满足组件需要的机械稳固性能。

其中传统的导热胶粘剂封装应用包括：芯片焊接，安装散热器的微电子封装、传感器封装。此外，随着电子和电力工程、led灯、太阳能设备、热交换器和汽车零部件的发展，越来越多的新型电力电子设备有着与以往不同的需求。

导热胶粘剂在这些产品方面具有广泛的应用，除了满足不同的力学性能，还有独特的要求和具有挑战性的工艺参数要求，导热胶粘剂的主要类型

目前导热粘合剂通常由单或双组分环氧树脂和其它系统组成，如导热灌封胶、环氧树脂、导热粘接胶等。如今导热胶粘剂都是液体与导热填料的结合体，但是两者并不是一个简单的结合就成成为一款合格的导热胶粘剂，如：50%的环氧树脂和50%的导热填料的共混物，可能会产生在一个具有平均导热率的复合材料，但是事实并非如此。此外，热导率不取决于填料的导热性，而是在于环氧树脂中填充的相对比例。还有就是要考虑到这些属性，热导率最大化的目标实际需一个高比例的填充物含量。然而，高比率的填料颗粒降低了胶粘剂的流变性和混合应用性能，还将影响到环氧树脂的机械强度。因此，任何产品开发团队将不得不在热导率和加工性能之间的寻找平衡。

商用的导热绝缘环氧树脂胶的导热系数一般在1-1.5w/mk，填充金属粉末的可高达2-3w/mk。制造商的规格差异体现在非标准化的参数，如粘结层厚度、固化温度和时间，和界面条件，以及测量原理本身。当开发新产品时，必须考虑。另一个众所周知的问题在于指定的元件和实际热阻材料装配中的热导系数的差异。

导热胶粘剂应用实例

在微电子元器件，导热胶粘剂的实际应用是连接和保护电子元件，如芯片焊接、底充封胶、封装和散热。导热胶粘剂在热敏元件加工上的应用，使它们可以承受回流焊和提高操作稳定性。

其中led领域是导热胶粘剂一个重要应用体现。目前的功率发光二极管是电源消耗500毫瓦每单位，其中只有20%的能量转化为可见光。能量的较大部分必须被辐射或消散，以保持电子元件温度低于120℃。温度升高时，灯的光产量和服务寿命将减少。

近来，新制造概念纯电动和混合动力汽车电池、汽车和燃料电池的需求已经开始不断增长。这种需求可以通过使用导热胶胶粘剂部分得到解决。其中包括：动力电池的连接和密封，电机组件和线圈灌封，加热和冷却管道安装等。同样，导热胶粘剂也常应用在一般电力工程组件的封装，包括太阳能传热设备或热交换器。导热粘合剂取代了安装和导热连接中传统的锡焊和钎焊方法，避免高热负荷在加工和随后的扭曲或变色。此外，在处理如铜和铝等加工困难的材料组合也没有限制。