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電子封裝領域中導熱絕緣材料的應用

點擊次數:1126    發布日期:2014-06-16   本文鏈接:http://www.miribilla.net/datum/259.html

      隨著芯片技術的不斷進步,集成電子器件逐漸向高密度(如Intel 酷睿I7 處理器的晶體管數達到9.95 億)、高頻(3GHz 以上)、布線細微化(Intel 25 納米工藝已成熟應用于芯片制造)、芯片大功率化及表面安裝技術方向發展。這種趨勢使得在有限的體積內產生更多的熱量,如果熱量不能及時導出,積聚過多,便會導致芯片工作溫度升高,影響其正常工作,甚至使電子元器件燒毀。

      導熱絕緣材料被廣泛應用于電子封裝領域,一方面對電子元件進行保護,另一方面將集成電路產生的熱量及時導出。早期應用于電子封裝的材料多為無機導熱絕緣材料,如金屬氧化物、氮化物陶瓷及其它非金屬材料,因其自身性能的局限、價格昂貴、難以加工成型等因素,現已經無法滿足現代電子封裝技術的使用要求。而塑料封裝工藝簡單、成本低廉、適于大批量生產,因而被廣泛應用于民用領域,目前95%以上的電子封裝均采用塑料封裝。

      為了提高普通塑料封裝材料的導熱性,通常需要添加大量的導熱填料。導熱填料的加入不僅可以提高材料的熱導率,降低封裝材料的成本,還可以降低線膨脹系數,減小封裝材料在固化過程中因體積收縮而產生的內應力,從而避免發生內引線斷開等問題。國外對導熱封裝材料開展了大量的研究工作。

      進一步研究結果表明:熱導率隨AlN 顆粒尺寸的增加而增大,當大尺寸的AlN顆粒達到總填充量的68.5%時,樣品的熱導率達到7.15W/(m·K)。而國內在這方面所作的研究工作相對較少,高端的高導熱電子封裝材料仍然大量依賴進口。


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