Connaissance des matériaux d'interface thermique
Au fur et à mesure que la taille de la puce diminue, le niveau d'intégration et la densité de puissance continuent d'augmenter, de plus en plus de chaleur est générée pendant le fonctionnement de la puce, ce qui fait que la température de la puce continue d'augmenter, ce qui affecte sérieusement les performances, fiabilité et durée de vie des composants électroniques finaux. Les matériaux d'interface thermique sont largement utilisés dans le domaine de la dissipation thermique des composants électroniques. Sa fonction principale est de remplir entre la puce et le dissipateur thermique et entre le dissipateur thermique et le dissipateur thermique pour expulser l'air qu'il contient, afin que la chaleur générée par la puce puisse traverser plus rapidement l'interface thermique.
Le matériau est transféré à l'extérieur pour remplir le rôle important d'abaisser la température de fonctionnement et de prolonger la durée de vie. Cet article passe en revue le statut de l'industrie et les derniers progrès de la recherche sur les matériaux d'interface thermique. La section Statut de l'industrie présente la production et la part de marché des matériaux d'interface thermique, la demande pour les principaux domaines d'application des matériaux d'interface thermique, l'application des matériaux d'interface thermique dans les communications et dans d'autres domaines, et l'analyse du marché des matériaux d'interface thermique. La section progrès de la recherche présente les travaux de recherche des chercheurs dans l'amélioration de la conductivité thermique des matériaux d'interface thermique au cours des dernières années, y compris les progrès de la recherche sur les composites polymères chargés et les polymères intrinsèquement conducteurs thermiquement.
Les matériaux d'interface thermique (TIM) sont largement utilisés dans le domaine de la dissipation thermique des composants électroniques. Ils peuvent être remplis entre les composants électroniques et le dissipateur thermique pour expulser l'air à l'intérieur, de sorte que la chaleur générée par les composants électroniques puisse être transférée plus rapidement à travers les matériaux d'interface thermique. température et prolonger la durée de vie.
Les matériaux d'interface thermique sont généralement utilisés dans l'interface solide entre les circuits intégrés (puces) ou les microprocesseurs et les dissipateurs de chaleur ou les dissipateurs de chaleur, ainsi qu'entre les dissipateurs de chaleur et les dissipateurs de chaleur (comme le montre la figure 1). Au fur et à mesure que la taille de la puce devient plus fine, le niveau d'intégration et la densité de puissance continuent d'augmenter, la chaleur accumulée à l'intérieur de la puce augmente fortement, ce qui affecte sérieusement la vitesse de fonctionnement, la stabilité des performances et la durée de vie ultime de la puce. En 2016,"Nature" a publié un article de couverture indiquant que&"En raison de la "mort due à la chaleur" causée par la miniaturisation continue des appareils électroniques, la prochaine carte internationale de la technologie des semi-conducteurs ne cible plus la loi de Moore." Comme il existe un grand nombre d'espaces entre la puce et le dissipateur thermique et entre le dissipateur thermique et le dissipateur thermique, l'espace est rempli d'air. Cependant, il est bien connu que l'air est un mauvais conducteur de chaleur. Le matériau d'interface thermique remplit les espaces entre la puce et le dissipateur thermique et entre le dissipateur thermique et le dissipateur thermique, et établit un canal de conduction thermique entre la puce et le dissipateur thermique, et réalise le transfert de chaleur rapide de la puce.
Face à une concurrence féroce, mon pays y a également prêté toute son attention au niveau national. Le tableau 1 résume les politiques pertinentes pour la recherche fondamentale et le développement technologique des matériaux d'interface thermique émises par mon pays. Le ministère des Sciences et de la Technologie de la République populaire de Chine's a déployé en 2008 et a lancé le 02 grand projet spécial (processus et équipements de circuits intégrés à très grande échelle) en 2009. Le fonds IC a été lancé en 2014 Après près de dix ans de soutien, l'industrie des circuits intégrés de mon pays's a fait des progrès considérables. Development, l'industrie de l'emballage et des tests se classe parmi les trois premières au monde. Cependant, les matériaux d'emballage électroniques haut de gamme, qui constituent la base matérielle, dépendent toujours essentiellement des importations. Les matériaux d'interface thermique sont largement utilisés dans l'électronique et d'autres industries, et l'État a également publié des politiques de soutien pertinentes pour promouvoir le développement de l'industrie nationale des matériaux d'interface thermique. Par exemple, en 2016, le ministère des Sciences et de la Technologie a lancé le"Strategic Advanced Electronic Materials" projet spécial et aménagé"Matériaux et applications de gestion thermique des dispositifs électroniques à haute densité". L'un des axes de recherche est"Gestion thermique haute performance pour une gestion thermique à haute densité de puissance." Matériaux d'interface".
Avec les exigences croissantes en matière de dissipation de chaleur sûre dans les produits microélectroniques, les matériaux d'interface thermique sont également en constante évolution. De la pâte thermique initiale, elle s'est développée dans une variété de catégories telles que les tampons thermiques, les gels thermiques, les matériaux à changement de phase thermique, les adhésifs thermiques, les rubans thermiques et les métaux liquides. Les matériaux d'interface thermique traditionnels à base de polymère représentent près de 90 % de tous les produits, tandis que les matériaux d'interface thermique en métal liquide représentent une proportion relativement faible, mais leur part augmente progressivement.
