液体金属导热胶性能及应用研究

M 热H
图 3 S—1 型轧制成片样品（片 装 ）（图中尺寸 40X40X0.05mm )
液态金厲 芯片
表3
产口， 理 鎌 （片 装 ）
密度 /g.cm-3 溶点/尤 沸点/尤
8.15g 60
衾 1450
蒸 气 压 （常压，2 5 0 ( ) /Pa
^ 1100
导热率/ (W /K •m )
50
溶性
利于热传导，常 温 为 液 态 （表 1 ) 。
表1
纖 密 度 /g/on-3
熔点W 沸 点 /"C 导热率/ ( W / m •K ) 饱 和 蒸 气 （1〇〇尤） /Pa 剪 切 黏 （1〇〇。 C ) / m .pa.s 重金属含量/ppm 厚度/pm
数值 8.15 58.5 ±0.5 > 2200 81.5 ±1.5 < 800 1.65 <10 30 〜 35
以及硬件寿命。液态金属导热肢旨在满足高性能芯片急速发展的需要，为 CPU、显卡、LED 及其它电子产品提供国际领先的
安全、灵活而又可靠的散热解决方案。
关 键 词 ：微电子技术；液态金属；导热
中 图 分 类 号 ：TB332
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：1671-0711 (2017) 01 ( 上 ）-0094-02
中 国 设 备 工 程 2017.01 ( 上 ） 9 5
94
中 国 设 备 工 程 2017.0K 上 ）
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柑料
图 1 液态金属超高的导热率示意图
本 产 品 有 液 态 （L ) ，膏 状 （G ) 和 片 状 （S ) 三 种 型 号 ，可以满足各类不同场合的散热需求。使 用 本 产 品 作 为 导 热 胶 ，可 以 使 得 电 子 元 器 件 的 工 作 温 度 可 以 得 到 大 幅 降 低 ，大 大 提 高 各 类 电 子 产 品 的 工作稳定性、性 能 和 寿 命 ，大大降低了故障率和维 护 成 本 。图 2 、图 3 所 示 为 两 种 产 品 形 态 ，残品物 理 形 态如表2 、3 。
图 2 L— 1 型液态样品（液 装 ）
产 理 参 数 （麟 ）
密 度 /g •cm-3
6.72
熔 点 /尤
10
沸点/尤 蒸 气 压 （常压，250C ) /Pa
彡 1300 矣 1100
导热率/ (W /K ■m )
45
溶性
否
可燃性
否
pH 值
-
毒性
无
图4
因为液态金属薄片紧密粘接于散热器和发热芯 片 之 间 ，由 于 表 面 张 力 作 用 ，即 使 在 晃 动 的 条 件 下 ， 其 并 不 会 溢 出 （图 5 ) 。
否
可燃性
否
Leabharlann Baidu
pH 值
-
毒性
无
2 产品散热效果应用实例
与 传 统 硅 胶 散 热 效 果 相 比 较 ：擦 除 显 卡 核 心 上 的硅胶，放上一小片液体金属薄片（图 4 ) 〇
图5
表 4 测试结果
显卡温度
碰 驗 时 /^c
80
液 体 金 属 驗 时 /尤
73
结论 ：运 用 液 态 金 属 替 换 硅 胶 后 ，运行 FurMark时显卡的温度降低了约7尤，如 表 4 。
微电子技术迅速发展使得电子芯片总功率密度 大 幅 增 大 ，热 流 密度也 随 之 增 加 ，散热好坏会严重 影 响 到 系 统 稳 定 性 以 及 硬 件 寿 命 。液 态 金 属 导 热 胶 是旨在满足高性能芯片急速发展的需要，为 CPU、 显 卡 、LED及其它电子产品提供国际领先的安全、 灵活而又可靠的散热解决方案。在更高温度的应用， 更 便 捷 的 使 用 及 封 装 的 要 求 下 ，我 们 开 发 了 熔 点 为 5 8 度左右的金属合金，其 在 温 度 > 5 8 度时为液态有
3 产品应用潜在新领域
光电子器件的功率和密度不断上升对新型散热 材 料 和 器 件 提 出 了 新 的 要 求 ，液 态 金 属 导 热 材 料 和 纳 米 散 热 器 以 其 优 异 的 性 能 、高 可 靠 性 和 寿 命 等 优 势 ，已应用于激光，卫星电子，军用电子，汽车电子, 机 载 雷 达 ，le d 电 视 等 方 面 ，必将在散热领域开拓出 广阔的天地。
1 产品性能及优点
本产品是一种具有超高导热率的导热粘合剂， 可 以 替 代 导 热 硅 脂 及 导 热 胶 垫 ，利 用 其 流 动 性 来 填 充 热 源 与 散 热 器 表 面 之 间 缝 隙 ，使 它 们 能 更 充 分 接 触 来 达 到 加 速 传 热 的 目 的 。通 过 对 共 晶 合 金 的 物 理 研 究 ，采用材料基因组计划技术设计的多相结构来 彻底解决液态金属流动性问题以及带来的断路问题。 本 产 品 具 有 极 高 的 热 导 率 和 更 好 的 抗 氧 化 性 能 ，克 服 了 传 统 的 导 热 硅 脂 及 胶 垫 的 导 热 率 低 、容 易 老 化 等 弱 点 （图 1 ) 。
Research and Exploration | 研究与探索•工艺与技术
液体金属导热胶性能及应用研究
沈羽1,张海运2
( 1 . 河南质量工程职业学院，河 南 平 顶 山 467000; 2.四川九州电子科技股份有限公司，四 川 绵 阳 621000)
摘 要 ：微电子技术迅速发展使得电子芯片总功率密度大幅增大，热流密度也随之增加，散热情况会影响到系统稳定性