열 인터페이스 재료(TIM)

개요

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열은 전 자 패키징에 큰 과제를 안겨주며, 부분적으로는 추가적인 소형화를 제한할 수도 있습니다. 

열 인터페이스 재료(TIM)는 두 표면 사이의 열 전달을 개선하여 이러한 제한을 관리합니다. 이 글에서는 TIM의 유형, 사용법, 그리고 일회용 TIM의 이점에 대해 설명합니다. 

TIM은 어디에 사용되나요?

TIM 1은 플립칩 집적 회로(IC)와 방열 덮개 사이에 배치됩니다. TIM 2는 완성된 패키지, 구성 요소 또는 모듈과 케이스, 금속 하우징 또는 방열판 형태의 히트 스프레더 사이에 분배됩니다. 그리고 TIM 1.5는 뚜껑이 없는 IC와 히트싱크 사이에 분배되는 재료를 말합니다.

TIM 1, TIM 2 및 TIM 1.5 예:

일회용 TIM 재료

열 그리스
열전도성 그리스는 열전도성 필러가 함유된 실리콘 기반 소재입니다. 이러한 소재는 경화가 필요 없고, 재작업이 가능하며, 표면에 잘 밀착되어 고와트 장치에 적합한 뛰어난 열 성능과 방열 성능을 제공합니다.

열 접착제
열 그리스 접착제는 열 그리스와 유사한 성능을 지닌 1성분 또는 2성분 유체 제형으로 제공되지만 접착력이라는 이점이 추가로 제공됩니다. 투약 작업이 쉽고, 재작업이 가능하며, 구조적 지지력을 제공합니다.

열 갭 필러(젤, 페이스트, 컴파운드)
열 갭 필러는 1성분 또는 2성분 유체 제형으로도 제공됩니다. 이 페이스트 형태의 소재는 열전도성 그리스와 유사한 성능을 제공하면서도 소재가 펌핑 아웃될 위험이 없고 더욱 두꺼운 접합선 두께(BLT)를 달성하는 데 적합합니다. 2성분형 열 갭 필러는 저응력 응용 분야에 이상적입니다. 이 소재는 재작업이 가능하며, 2성분으로 구성되어 작업성이 떨어집니다. 

열 갭 필러는 점성, 연마성이 매우 높고 끈적끈적하며, 투약 처리하기 까다롭습니다. 대용량을 설정하는 경우 열 갭 필러 분배 응용 프로그램, 우리는 이러한 과제를 해결하는 데 적합한 장비와 이상적인 적용 방식을 식별하는 데 도움을 드릴 수 있습니다. 

액체 금속
액체 금속은 높은 전기 전도성을 제공합니다. 이 TIM은 오랫동안 사용되어 왔으며, 최근 몇 년 동안 이에 대한 사용에 대한 관심이 높아지고 있습니다. BLT에는 덜 민감하지만 투약에는 복잡할 수 있습니다.

납땜
일반적으로 TIM으로 생각되지는 않지만, 납땜은 예를 들어 고출력 LED 다이 부착 애플리케이션에 사용됩니다.

일회용이 아닌 TIM 재료

상변화물질
가열하면 상변화 물질은 고체에서 반고체 상태로 전이됩니다. 이러한 왁스와 같은 재료는 표면에 잘 맞고, 경화가 필요하지 않으며, 일반적으로 인쇄 공정을 통해 적용됩니다. 이런 소재는 끈적끈적한 성질을 가지고 있어 재작업이 어렵습니다. 

열 테이프
열 테이프에는 압력 민감 접착제(PSA)가 채워져 있습니다. 이러한 테이프는 열 성능이 부차적일 때 접착 특성을 위해 주로 사용됩니다. 열 테이프는 평평한 표면이 항상 필요하며 재작업이 어렵습니다.

열 패드
전도성 필러가 들어간 사전 성형된 실리콘 패드는 패키지, 구성 요소 및 모듈 사이의 간격을 채우는 데 적용됩니다. 패드는 재작업이 가능하고 가해지는 압력에 민감하게 반응하여 더 높은 압력이 가해질 때 성능이 향상됩니다. 

일회용 TIM 대 열 패드

열을 발산하기 위한 고체 스탬프 열 패드와 비교해 열 전도성 유체는 다양한 크기의 갭을 채우고 복잡한 투약 패턴을 형성하며 더 얇은 접합선을 구현하는 데 이상적입니다. 얇은 결합선은 열원에서 빠져나가는 데 필요한 열의 이동 거리를 줄여 열 저항을 최소화합니다. 일반적으로, 일회용 열 인터페이스 재료는 다음과 같습니다.

• 고체 열 패드 소재와 비교했을 때 더 높은 열 전도성을 제공합니다.
• 기질에 잘 맞으며 가장 작은 공기 간격을 채워 열 전달을 개선합니다.
• 민감한 전기 부품의 조립 응력을 최소화하여 결함 위험을 줄입니다.
• 보관 및 수동 조립 비용을 줄이거나 없애세요.

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