表面溝槽對封裝界面熱阻的影響研究.pdf

1、界面熱阻對電子器件封裝熱管理有著重要的影響，它在封裝總熱阻中扮演著重要角色。廣泛使用的粒子填充型熱界面材料，具有高熱導率、低成本、易操作等優(yōu)點，可以有效降低封裝散熱中的界面熱阻。但此類材料使用時易發(fā)生粒子堆積，生成厚的粘合層厚度(BLT)，在熱循環(huán)中產(chǎn)生空氣孔洞和粘結(jié)裂紋等失效方式,反而增大了熱界面材料的熱阻RTIM。
　　 表面溝槽能夠顯著改善粒子填充型熱界面材料應(yīng)用時遇到的上述問題。本文以表面溝槽為研究對象，主要研究工作與結(jié)

2、論包括：
　　 (1)回顧了熱界面材料(TIM)的定義、作用、業(yè)界的研究進展，以及粒子填充型熱界面材料所遇到的問題；然后在流體流動理論的基礎(chǔ)上論證了表面溝槽能通過降低壓力梯度、阻止粒子堆積來減小TIM的粘合層厚度。
　　 (2)提出了一種能夠評估表面溝槽影響熱阻的實驗方法，即通過測試有無表面溝槽的固—固接觸面之間熱界面材料的熱阻值(RTIM)并進行對比。對比試驗結(jié)果表明，表面溝槽能夠顯著降低RTIM，實驗測試的結(jié)果中熱阻

3、降幅最高可達56.1％。
　　 (3)對于使用較低熱導率TIM的熱界面，表面溝槽對RTIM的降幅更大，其原因是表面溝槽減小的粘合層厚度具有更大的熱阻。
　　 (4)對于同一熱界面，界面壓力的增大也能顯著降低RTIM，且使用低熱導率TIM的熱界面，RTIM降低的趨勢更顯著。
　　 (5)表面溝槽降低了粘合層厚度，去除了界面間部分的高熱導率固體材料，增大了界面間換熱面積。采用有限元法模擬計算上述變化對熱阻的影響，結(jié)果