Los materiales de interfaz térmica líquida están disponibles en dos formas:
- Metales que se encuentran en estado líquido a temperatura ambiente
- Metales de cambio de fase
La principal diferencia entre ambas radica en la temperatura a la que se funden estas aleaciones.
Los metales líquidos permanecen fundidos a temperatura ambiente. Las siguientes tres aleaciones de metales líquidos se vuelven líquidas a temperaturas inferiores a 30 °C.
– Indalloy 51 (62,5 Ga, 21,5 In, 16,0 Sn)
– Indalloy 46L (61,0 Ga, 25,0 In, 13,0 Sn, 1,0 Zn)
– Galio puro
Los metales de cambio de fase se aplican en estado sólido y se funden cuando se exponen a temperaturas de unión elevadas. La aleación de cambio de fase más popular funde a 60 °C.
- Indalloy 19 (51In, 32,5Bi, 16,5Sn)
Las ventajas de utilizar estos materiales de interfaz térmica de metal líquido son muchas e incluyen:
- Resistencia térmica extremadamente baja
- La resistencia obtenida con el Indalloy 51 resultó ser inferior a 0,015 cm2-°C/W.
- El metal en estado líquido prácticamente no presenta resistencia al contacto
- Alta conductividad térmica
- Al tratarse de un material de interfaz térmica completamente metálico, la conductividad térmica a granel es premium
- Capacidad para soportar un desajuste drástico en la expansión térmica
- La baja tensión de flujo de los metales líquidos les permite mantener el contacto con la superficie mientras los sustratos se bombean durante los ciclos de potencia o temperatura.
- Espesores de línea de unión ultrabajos
- Los metales líquidos pueden comprimirse hasta alcanzar espesores inferiores a 0,001″.
Una de las dificultades que surgen al utilizar estas aleaciones es la capacidad de contenerlas. Todas las aleaciones que se encuentran en estado líquido a temperatura ambiente contienen galio. El galio es corrosivo para diversos metales, especialmente cuando está caliente. A medida que aumenta la temperatura del galio, se vuelve cada vez más corrosivo, llegando a corroer capas más gruesas en poco tiempo. Un metal con el que el galio es muy reactivo es el aluminio. Es capaz de corroer una lámina de aluminio de 0,002″ de grosor en cuestión de horas a temperatura ambiente, y entre 500° y 1.000°C, esta reacción se acelera considerablemente.
Sin embargo, el galio no reacciona con otros metales como el molibdeno, el wolframio y el níquel.
Además de reaccionar con los metales, el galio también se adhiere a materiales no metálicos, lo que dificulta su envasado. Esté atento a la próxima entrada de mi blog, en la que hablaré de las opciones de envasado para metales líquidos.
