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液態金屬最新消息:鎵液態金屬-熱界面材料市場前景廣闊
- 分類：公司新聞
- 作者：
- 來源：
- 發布時間：2023-06-20 13:21
【概要描述】在芯片封裝與冷卻技術領域，還有一大類需要關注、的問題是界面熱阻問題
液態金屬最新消息:鎵液態金屬-熱界面材料市場前景廣闊
【概要描述】在芯片封裝與冷卻技術領域，還有一大類需要關注、的問題是界面熱阻問題
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- 發布時間：2023-06-20 13:21
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隨著微電子封裝產品對散熱要求的不斷提高，熱界面材料成為熱管理研究的熱點。在電子器件的散熱過程中，熱傳導需要在兩個固體表面傳輸，但是界面處不是理想的平面，而是存在少量小尺度凹凸界面，在實際應用中界面位置也僅依靠凸起結構接觸,大部分空隙由空氣填充。由于空氣導熱系數很低，僅有 0.026 W/（m·K），與上百的金屬材料導熱系數相比低了近 4 個數量級，因此可忽略通過空氣傳導的熱量，進而大幅降低了傳導散熱效率，界面位置也成為了微電子封裝的傳導散熱瓶頸。今天擅長分析液態金屬鎵的作用科威液態金屬谷就為大家分享關于“液態金屬最新消息:鎵液態金屬-熱界面材料市場前景廣闊”
基于液態金屬的微小流道冷卻技術被認為是一種解決高熱流芯片冷卻難題的有效方案。提到液態金屬冷卻，不得不將其與傳統水冷做一個對比。不少實驗給出兩者的主要熱物性對比，其中液態金屬以典型的Ga68In20Sn12合金為例來說明。可以看到，液態金屬占據很寬的液相工作溫區，從十幾攝氏度熔點到兩千多攝氏度的沸點之間始終處于液態。液態金屬的比熱容比水低一個數量級，但是由于其密度較高，為水的6倍，因而其單位體積的比熱容可以達到水的一半。流動屬性方面，液態金屬的黏度為0.0022 kg/（m·s），水的黏度為0.001 kg/（m·s），均擁有很好地流動性。液態金屬的熱導率比水高2個數量級，到達39 W/（m·K），因此其傳熱換熱能力遠高于水。此外，液態金屬擁有良好的導電性，可以采用電池泵驅動技術，具有安靜高效穩定的優勢。
中國科學院理化技術研究所劉靜團隊在液態金屬領域經過10多年研究，共申報了200余項專利技術，已獲得專利授權100余件，其技術的原創性和領先性居世界前列。劉靜表示，液態金屬的一系列突破性研發始于我國，不少科學研究、產業化實施成為領域發展開端，是我國對世界做出有標志性貢獻的戰略性高新科技領域。
“近幾年來，由于液態金屬的重大戰略價值，發達國家紛紛加入探索行列，也推動著我國在該領域的布局。”劉靜說，液態金屬在工業領域應用已經形成優勢，我國要加大科學研究，發展相關產業。
“像液態金屬這樣能帶來變革性、顛覆性的未來技術，具有重塑人類生活、工業生產、商業消費模式的威力，擁有重大商業價值。但是這樣的技術往往買不起也買不到，如今我國儲備了較強的科技研發能力，有責任也有能力對這樣的技術進行布局和研發。這就需要產生若干在國際上獨具影響力的交叉學科或新興學科，培養核心技術人才隊伍。”
在芯片封裝與冷卻技術領域，還有一大類需要關注、的問題是界面熱阻問題。在任意一對相互接觸的固體表 、面，實際上并不是完美的貼合。在微觀尺度上，兩接觸 、面之間實際上存在大量的空氣間隙，如圖3所示。空氣的 、熱導率僅為0.02 W/（m·K），嚴重阻礙了兩界面之間的 、傳熱，接觸界面之間產生較大的溫差，這顯然不利于降 、低芯片溫度 ；特別是在熱流密度較大時，界面溫差效應 、將非常顯著。因此，必須采取有效措施來減小界面熱阻 、和界面溫差。
總的說來，作為新興的功能物質，液態金屬及其衍生材料種類眾多且在不斷增長中，它們擁有許多常規材料不易具備的屬性，蘊藏著諸多以往從未被認識的新奇物理化學特性，這為大量科學與技術探索提供了豐饒的研究空間。
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