具有高柔顺性液态金属桥接铝粉基热界面材料
The Excellent Flexible Thermal Interface Material Based on Liquid Metal Bridging Aluminum Powders
庞云嵩 1李俊鸿 1杨敏 1曾小亮 1任琳琳 1许建斌 2孙蓉1
作者信息
- 1. 中国科学院深圳先进技术研究院 深圳先进电子材料国际创新研究院,广东 深圳 518100
- 2. 香港中文大学 电子工程系,香港 999077
- 折叠
摘要
为了解决热界面材料导热系数和柔顺性能在热界面材料中相互制约的问题,通过向聚二甲基硅氧烷/铝体系中引入液态金属,降低球形铝粉之间的接触热阻,提高了聚二甲基硅氧烷/铝的导热性能;同时,避免了高填料含量导致的柔顺性下降问题.制备的聚二甲基硅氧烷/铝/液态金属热界面材料导热系数达到 4.25 W·m-1·K-1,柔顺性能表现优异(断裂伸长率高达 164.9%,杨氏模量仅为 174 kPa),与生物软体组织的力学性能类似.为满足高功率和大尺寸芯片(如CoWoS晶圆级封装)的热界面材料的发展提供了一种新颖的思路.
Abstract
To address the trade-off between thermal conductivity and compliance in thermal interface materials,liquid metal was introduced into the polydimethylsiloxane(PDMS)/aluminum system.This approach reduces the contact thermal resistance between spherical aluminum particles,thereby enhancing the thermal conductivity of the PDMS/aluminum composite.Concurrently,it avoids the decline in compliance typically caused by high filler content.The resultant PDMS/aluminum/liquid metal thermal interface material exhibits a thermal conductivity of 4.25 W·m-1·K-1 and outstanding compliance(elongation at break reaching 164.9%and a Young's modulus of only 174 kPa),mirroring the mechanical properties of soft biological tissues.This novel strategy provides a promising solution for the development of thermal interface materials for high-power and large-size chips,such as CoWoS wafer-level packages.
关键词
热界面材料/聚二甲基硅氧烷/液态金属/球形铝/柔顺性Key words
thermal interface material/polydimethylsiloxane/liquid metal/spherical aluminum/flexibility引用本文复制引用
基金项目
科技部重点研发计划项目(2022YFA1203100)
国家自然科学基金项目(52303093)
国家自然科学基金项目(52073300)
国家自然科学基金项目(62104161)
中国科学院青年创新促进会项目(2019354)
出版年
2024
NETL
NSTL
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