In den letzten Monaten habe ich viele Anfragen von Ingenieuren erhalten, die gerade anfangen, Metalllegierungen als thermische Schnittstellenmaterialien in Betracht zu ziehen. Bei der Betrachtung ihres bestehenden Stapels erkennen immer mehr, dass der Engpass bei der Verbesserung der thermischen Leistung ihres Geräts an den Schnittstellen zwischen Chip und Spreader oder Spreader und Kühlkörper liegt. Die Luftspalten, die durch das herausgepumpte Fett und den hohen Widerstand von Thermobändern oder am besten von dicken Wärmeleitpads zurückbleiben, reichen nicht aus.
In dem Moment, in dem sie das Potenzial von Materialien auf Indiumbasis erkennen, sind sie von den Zahlen beeindruckt, gehen aber davon aus, dass reine Indiumfolie aufgrund ihrer überlegenen Leitfähigkeit von 86 W/(m-K) die einzige Option ist. Die Möglichkeiten gehen jedoch weit darüber hinaus, und ich empfehle, alle Optionen zu prüfen, bevor man eine Entscheidung trifft.
Vorformlinge:
Vorformlinge sind sowohl aus reinem Indium als auch aus Indium-Legierungen wie 97In3Ag, 90In10Ag oder 52In48Sn erhältlich. Auch andere Legierungen, z. B. auf Zinnbasis, werden für einige Geräte in Betracht gezogen. Diese Vorformlinge sind in vielen Dicken ab 0,001" und mehr erhältlich. Die Vorformlinge können ohne Wärmezufuhr auf die Kontaktflächen aufgebracht und komprimiert oder zur Herstellung einer gelöteten Schnittstelle reflowed werden.
Phasenwechselmetalle:
Diese Werkstoffe sind als feste Vorformlinge erhältlich, und während des Betriebs bei erhöhter Temperatur schmilzt das Lot und passt sich vollständig an alle berührten Oberflächen an. Eine der beliebtesten Legierungen für diese Anwendung ist die Indiumlegierung Nr. 19, die aus InBiSn besteht. Diese Legierung schmilzt bei 60°C.
Flüssige Metalle:
Metalllegierungen mit Schmelztemperaturen nahe oder unter Raumtemperatur können auf Substrate aufgetragen werden. Wenn sie auf einen bestimmten Bereich beschränkt werden, fließen sie weiter und bleiben in engem Kontakt mit den Oberflächen, um eine beeindruckende Leitfähigkeit zu gewährleisten. Die Indiumlegierungen #46L und 51 können auf diese Weise verwendet werden.
Auch wenn nicht alle diese Lösungen für jedes Gerät praktikabel sind, können Metallschnittstellen optimiert werden, um Hochleistungsschnittstellen herzustellen, die den thermischen Engpass an der Schnittstelle beseitigen und langfristige Zuverlässigkeit bieten. Wenn Sie Unterstützung bei der Suche nach dem optimalen Material benötigen, wenden Sie sich bitte an ein Mitglied des technischen Personals von Indium.
