Adhesivos de alta conductividad térmica de diferentes rellenos

Adhesivo de alta conductividad térmicaCombinando la procesabilidad de la resina polimérica y la Alta conductividad térmica del relleno, es ampliamente utilizado en la industria de encapsulamiento electrónico, como el encapsulamiento de chips de teléfonos inteligentes y la iluminación LED de alta potencia. Entre ellos, la resina polimérica proporciona suficiente resistencia de unión y resistencia mecánica.

Los adhesivos de alta conductividad térmica se han utilizado ampliamente en las industrias electrónica y eléctrica, y pueden usarse como materiales de interfaz térmica para emitir calor generado por los componentes electrónicos y prolongar la vida útil de los dispositivos electrónicos. Los rellenos conductores de calor determinan principalmente la capacidad de disipación de calor, y los rellenos comunes incluyen carburo de silicio (sic), nitruro de aluminio (aln), alúmina (al2o3), óxido de magnesio (mgo), nitruro de silicio (sin) y otros metales (ag, cobre, al, etc.) y óxidos metálicos.

2.1 pegamento térmico para rellenos no metálicos

Según el método de uso, los adhesivos conductores de calor de los rellenos no metálicos son adhesivos aislantes y adhesivos conductores. La combinación de diferentes rellenos determina las propiedades de los adhesivos conductores de calor.

Zhang XiaoHui y otros prepararon una serie de adhesivos conductores de calor que contienen resina epoxi y diferentes rellenos (sic, aln, al2o3). Los resultados del estudio muestran que hay un punto crítico en el contenido del relleno. Esto se puede atribuir a una cadena térmica interna efectiva. En comparación con estos rellenos, cuando el contenido de los rellenos es del 53,9% en peso, la conductividad térmica de los rellenos sic es mayor. Esto se debe a que el relleno de sic es barato y tiene una alta conductividad térmica, mientras que los materiales compuestos de sic también mantienen buenas propiedades mecánicas.

Teng utiliza rellenos inorgánicos como BNS y mwcnts funcionalizados en la superficie para preparar materiales compuestos epoxidados por separado o en combinación. Los resultados muestran que debido a la sinergia de los rellenos mixtos, la conductividad térmica de los compuestos de rellenos mixtos es mayor que la de los compuestos de relleno único. La conductividad térmica de los materiales compuestos Epóxido que contienen un lote modificado del 30% y un mwcnts funcional del 1% es significativamente mayor que la de los materiales compuestos Epóxido que contienen un lote puro del 30% y un mwcnts puro del 1%.

Tang y otros estudiaron el efecto de la morfología del relleno en la conductividad térmica y prepararon diferentes formas de partículas, incluyendo esferas, bambú, tubos cilíndricos y tubos colapsados, utilizando Nano - nitruro de Boron como materia prima, como se muestra en la figura 3. Los resultados muestran que la conductividad térmica de los materiales compuestos de partículas esféricas es baja, mientras que la conductividad térmica de los materiales compuestos colapsados por nitruro de Boron es alta y la superficie de las partículas esféricas es grande, por lo que la pérdida de calor a través de estas superficies es grande. Por el contrario, hay una gran área de contacto efectiva entre las partículas de lote colapsadas. Cuando el calor se transmite en la dirección lineal de las partículas de BNS colapsadas, la resistencia al calor es muy baja, por lo que el material compuesto muestra una buena conductividad térmica.

Además de lo mencionado en el artículo anteriorRelleno conductorLos rellenos conductores no metálicos comunes también son rellenos de carbono como grafito, negro de carbono, nanopartículas de carbono y tubos de fibra de carbono. estos nuevos rellenos conductores son ampliamente utilizados en la industria electrónica de impresión. Entre ellos, el Grafeno y los nanotubos de carbono, como dos rellenos ideales de alta calidad, han atraído una gran atención. El Grafeno es un Nanomaterial de una sola capa Atómica bidimensional, que tiene las ventajas de una gran resistencia mecánica y una fuerte conductividad térmica. su conductividad eléctrica es de 108 S / m, que es mucho mejor que el cobre metálico y la plata. El esqueleto básico de la pared del Nanotubo de carbono es un anillo de seis elementos de carbono, con buenas propiedades eléctricas y mecánicas, y su relación de longitud a diámetro puede alcanzar más de 1000, lo que facilita la construcción de canales conductores. Estos dos nuevos rellenos conductores de carbono con excelentes propiedades tienen un gran potencial de desarrollo y amplias perspectivas de aplicación, pero la dispersión utilizada no es buena, la estabilidad necesita ser mejorada y el costo de preparación es caro, y todavía no se han producido y promovido a gran escala en el mercado.

2.2 pegamento térmico para rellenos metálicos

En comparación con otros rellenos metálicos, el polvo de cobre no solo tiene una conductividad eléctrica similar a la de la plata (a 20 ° c, la resistencia de la plata es de 1,59 × 10 - 6 Omega · cm, y la resistencia del cobre es de 1,72 × 10 - 6 Omega · cm), sino que también tiene una buena resistencia a La migración como metal común de bajo precio y amplia gama de fuentes. Sin embargo, en aplicaciones prácticas, debido a sus propiedades químicas activas, el cobre se oxida fácilmente en el aire o a altas temperaturas, produciendo óxido de cobre o óxido cuproso difícil de conducir, lo que aumenta su resistencia. En la actualidad, el enfoque de la investigación sigue siendo mejorar la facilidad de oxidación del cobre y hacer que el tamaño electrónico relleno de cobre tenga una mayor competitividad en el mercado.

Se obtiene plateando la superficie del polvo de cobre.Polvo de cobre sobre plataComo fase conductora, es el principal método para mejorar la oxidación de los lodos de cobre. Este método no solo mejora la desventaja de que el cobre es muy fácil de oxidar, sino que también reduce el costo del sistema en comparación con el relleno de plata esterlina, al tiempo que tiene una buena conductividad eléctrica y térmica. Sin embargo, la estabilidad del polvo de cobre recubierto de plata en uso no es buena, y todavía se necesita un estudio más profundo para mejorar la estabilidad del polvo de cobre recubierto de plata en uso y mejorar su rendimiento de uso.

En los rellenos metálicos, la plata tiene una excelente conductividad térmica [la conductividad térmica de la plata esterlina es de 400w / (m · k)] y resistencia a la oxidación. En la industria electrónica, como fase funcional de los pulpa conductores, la plata y sus compuestos tienen una mayor relación calidad - precio, por lo que también son los más aplicados e investigados para ellos, y alrededor del 80% de las fases funcionales principales de los productos de pulpa electrónica son todo tipo de polvo de plata. Cuando se produce el comportamiento de sinterización, la resistencia de la interfaz del polvo de plata se reduce significativamente. Sin embargo, debido a la dificultad de sinterización a temperaturas moderadas, la preparación de muestras a base de plata con alta conductividad térmica a bajas temperaturas sigue siendo un gran desafío. Otro defecto del pegamento conductor de plata es que bajo la acción de un campo eléctrico, la plata producirá migración electrónica, lo que hará que la conductividad eléctrica del pegamento conductor disminuya, afectando así la vida útil del dispositivo.

Después de una gran cantidad de Investigaciones y experimentos, se ha obtenido que la densidad y la resistencia eléctrica del tamaño de película gruesa de la pulpa de plata conductora se ven significativamente afectadas por la morfología y el contenido del polvo de plata. Por lo tanto, se puede mejorar la conductividad eléctrica de la pulpa de plata mejorando la morfología y el tamaño de las partículas del polvo de plata. Por lo tanto, para preparar un lodo conductor más denso y con mejor conductividad térmica después de la sinterización, se puede seleccionar polvo de plata conductor a nivel de micras y nanómetros para mezclar. Según la teoría de la acumulación más estrecha de polvo, el uso de polvo de diferentes tamaños de partícula puede reducir la permeabilidad del sistema de separación, hacer que la película conductora después de la sinterización sea más densa y tenga una mejor conductividad eléctrica. Además, debido a que las partículas esféricas tienen forma de contacto eléctrico entre sí, mientras que el contacto entre las partículas en forma de escamas es contacto lineal o contacto superficial, lo que hace que la resistencia de las partículas esféricas sea mayor que la de las partículas en forma de escamas cuando el volumen es el mismo que la forma de proporción. Después de que el recubrimiento forma un cierto espesor, el polvo de plata en forma de escamas se superpone entre sí en forma de escamas de pescado, y la fluidez es buena, lo que hace que la sinterización de la pulpa de plata sea más densa y muestre una mejor conductividad eléctrica. Al mismo tiempo, la conductividad térmica del sistema también ha mejorado significativamente.

Como el relleno de pegamento conductor térmico más utilizado, el tamaño de plata generalmente se resuelve con polvo de plata en forma de escamas y nanómetros para resolver el problema de migración de plata en uso. Para el problema del gran uso y alto costo del polvo de plata en el pegamento de plata, el objetivo de reducir el costo es reducir la cantidad de polvo de plata en el sistema mediante el dopaje de metales comunes (ni, al, cu, etc.) u otras sustancias conductoras en el polvo de plata.