熱伝導性材料 (TIM)

熱伝導材料TIM

さまざまなASYMTEK製品を組み合わせて、半導体 包装、PCBA、および精密アセンブリ ディスペンス アプリケーション向けのバッチまたは大容量TIMディスペンス ソリューションを作成します。

概要

熱は エレクトロニクス産業 包装 にとって大きな課題であり、さらなる小型化を制限する可能性があります。 

熱伝導材料 (TIM) は、2つの表面間の熱伝達を改善し、その制限を管理します。 この記事では、TIMの種類、その使用法、および使い捨てTIMの利点について説明します。 

TIMはどこで使用されますか?

TIM 1は、フリップチップ集積回路 (IC) と熱拡散 リッド の間に配置されます。 TIM 2は、完成したパッケージ、コンポーネント、またはモジュールと、ケース、金属ハウジング、またはヒートシンクの形のヒートスプレッダとの間に分配されます。 TIM 1.5は、リッド のないICとヒートシンクの間に分配される材料を指します。

TIM 1、TIM 2、およびTIM 1.5の例:
TIMタイプ.jpg

ディスペンス可能なTIM材料

サーマルグリース
サーマルグリス は、熱伝導性フィラーを含むシリコンベースの材料です。 硬化の必要がなく、再加工が可能で、表面によく適合するため、高ワットデバイスに優れた熱性能と放熱性を提供します。

サーマル 接着剤
Thermal接着剤 は、熱伝導グリースと同様の性能を持ちながら、接着性という利点が追加された1成分または2成分の流体配合で提供されます。 これらは ディスペンス しやすく、再加工可能で、構造的なサポートを提供します。

熱ギャップフィラー (ゲル、ペースト、コンパウンド)
熱ギャップフィラーは、1成分または2成分の流体配合でも利用できます。 このペースト状の材料は、材料が漏れ出すリスクがなく、熱伝導グリースと同様の性能を提供し、より大きな ボンディング ライン厚 (BLT) を実現するのに適しています。 2成分熱ギャップ フィラーは、低応力の用途に最適です。 この材料は再加工可能ですが、2成分配合のため加工性は低くなります。 

熱ギャップフィラーは、粘性、研磨性、糸引き性が非常に高く、ディスペンス にとって扱いが困難です。 大容量の 熱ギャップフィラーディスペンシングアプリケーション弊社は、これらの課題に対処するための適切な機器と理想的なアプリケーションアプローチを特定するお手伝いをいたします。 

液体金属
液体金属は高い電気伝導性を備えています。 このTIMは長い間利用可能でしたが、近年その使用に対する関心が高まっています。 BLTに対してはそれほど敏感ではありませんが、ディスペンス に対しては複雑になる可能性があります。

半田
一般的にはTIMとは考えられていませんが、はんだは、たとえば高出力LEDダイアタッチ アプリケーションで使用されます。


非ディスペンスTIM材料

相変化物質
相変化物質は加熱されると固体から半固体状態に変化します。 これらのワックスのような材料は表面によく適合し、硬化を必要とせず、通常は印刷プロセスを通じて適用されます。 これらの材料は粘着性があるため、再加工が困難です。 

サーマルテープ
サーマルテープには 感圧接着剤 (PSA) が充填されています。 これらのテープは、熱性能が二次的な場合に、主に 接着剤 プロパティに使用されます。 サーマルテープは一貫して平らな表面を必要とし、再加工が困難です。

サーマルパッド
導電性フィラーが入った予め成形されたシリコンパッドは、パッケージ、コンポーネント、モジュール間の隙間を埋めるために使用されます。 パッドは再加工可能で、加えられた圧力に敏感なので、より高い圧力が加えられたときにパフォーマンスが向上します。 

ディスペンサブルTIMとサーマルパッド

熱を放散するための固体のスタンプされた熱パッドと比較して、熱伝導性流体は、さまざまなサイズの隙間を埋め、複雑な ディスペンス パターンを形成し、より細い ボンディング ラインを実現するのに最適です。 細い ボンディング ラインにより、熱が熱源から逃げる距離が短縮され、熱抵抗が最小限に抑えられます。 一般的に、ディスペンス可能な熱伝導材料には次のような特徴があります。

  • 固体サーマルパッド材料と比較して、より高い熱伝導性を提供します。
  • 基板によく適合し、最小の空気隙間を埋めて熱伝達を改善します。
  • 敏感な電気部品への組み立てストレスを最小限に抑えることで、欠陥のリスクを軽減します。
  • 保管および手作業による組み立てコストを削減または排除します。


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