EN
Жылу өткізгіш кремнийлік қоспаларда қолданылатын алюмина ұнтағына қойылатын техникалық талаптар негізінен келесі аспектерден тұрады:
Химиялық тұрақтылық:
Алюмина тазалығы: Алюмина мазмұны әдетте кем дегенде 99,0% болуы талап етіледі. Жоғары сапалы қолданыстар үшін одан да жоғары тазалық деңгейі — 99,5% немесе одан жоғары — қажет болуы мүмкін.
Қоспалардың мөлшері: Кремний диоксиді, темір оксиді және натрий оксиді сияқты қоспалар қатал бақылануы тиіс. Мысалы, олардың мөлшері 0,10%-дан аспауы керек, мөлшері 0,03%-тан аспауы керек және мөлшері 0,05%-тан төмен болуы керек. Осы қоспалардың ішінде — негізгі зиянды қоспа, себебі ол кремнийдің электрлік қасиеттеріне теріс әсер етуі мүмкін.
Ылғалдың мөлшері: Ылғалдың мөлшері әдетте 0,10%-дан аспайтындай етіп шектеледі, бұл кремнийді дайындау мен қолдану кезінде кері әсерлерді болдырмау үшін.
Физикалық параметрлер:
Бөлшек өлшемі: Орташа бөлшек өлшемі әдетте 0,1–100 мкм аралығында болуы керек, бұл белгілі бір қолдану талаптарына байланысты. Мысалы, кейбір жылу өткізгіш кремнийлерде қолданылатын алюминий оксидінің ұнтағының орташа бөлшек өлшемі 5–10 мкм аралығында болады. Басқа жағдайларда әдетте 100 нм шамасындағы наноөлшемді алюминий оксидінің ұнтағы қолданылады.
Кристалдық құрылым:
α-фазалық алюмина гексагоналды кристалдық құрылымға ие, бұл әртүрлі алюмина фазаларының ішіндегі ең тығыз фаза болып табылады және өте жақсы электрлік изоляция мен жоғары жылу өткізгіштігін қамтамасыз етеді. Сондықтан жылу өткізгіштігі жоғары силикондар үшін алюмина ұнтағы әдетте α-фаза мазмұны 95,0% кем болмауы керек.
Морфология: Алюминаның кристалдық морфологиялары әдетте құрт тәрізді (вермикулярлық), пластинка тәрізді және шар тәрізді пішіндерді қамтиды. Қазіргі уақытта жылу өткізгіштігі жоғары изоляциялық материалдарды толтыру үшін негізгі таңдау — шар тәрізді алюмина. Оның беттік энергиясы төмен болғандықтан, шар тәрізді бөлшектер матрицада біркелей таралады, жоғары толтыру деңгейлеріне мүмкіндік береді, жүйенің тұтқырлығын төмендетеді және силиконның икемділігін арттырады.
Май сіңіру мәні: Май сіңіру мәні алюмина ұнтағы мен силикон матрицасы арасындағы араласу үйлесімділігін әсер етеді. Бұл мән әртүрлі өнім сорттарында әртүрлі болады, бірақ әдетте 12–26 г/100 г аралығында болуы талап етіледі.
Беттік қасиеттер:
Беттің модификациясы: Модификацияланбаған алюмина күшті беттік полярлыққа ие, сондықтан оны полимерлік матрицалар ішінде біркелей тарату қиын. Жоғары жүктеу деңгейлері силикондық резеңке ішінде тұтқырлықтың өсуіне және механикалық қасиеттердің нашарлауына әкелуі мүмкін. Сондықтан алюмина ұнтағының бетін модификациялау әдетте қажет. Силан-куплинг агенттері ең көп қолданылатын модификациялаушы агенттер болып табылады. Бұл өңдеу алюмина бетінің полярлығын төмендетеді және оның силикондық матрицадағы үйлесімділігі мен таралуын жақсартады, нәтижесінде силикон өнімінің жылу өткізгіштігі мен механикалық сапасы жақсарып кетеді.
Бөлшек өлшемінің қасиеттерге әсері
Бөлшек өлшемі — жылу өткізгіштігі бар силиконның жылулық, механикалық және өңдеу қасиеттеріне әсер ететін негізгі факторлардың бірі. Әртүрлі бөлшек өлшемі ауқымдары әртүрлі әсер етеді — микроскопиялық тығыздалу құрылымынан бастап макроскопиялық соңғы қолданыс сапасына дейін, төменде көрсетілгендей:
Жылулық қасиеттерге әсері
Бұл ең маңызды фактор, онда негізгі логика бөлшек өлшемінің жылу өткізгіштік жолдарын қалыптастыру тиімділігін қалай анықтайтынында жатыр.
Үлкен бөлшек өлшеміндегі алюмина ұнтағы (10–100 мкм): Үлкен бөлшектердің бір-бірімен жанасу нүктелері аз болады және жеке өткізгіштік жолдары ұзын болады. Толтырылғаннан кейін жылу желісінің үздіксіздігі салыстырмалы түрде төмен болады, сондықтан жылу өткізгіштігінің жақсаруы шектеулі болады. Дегенмен, үлкен бөлшектер силикондық матрицаның ішіндегі негізгі бос орындарды толтырады және кейінірек кіші бөлшектермен толтыру үшін базалық құрылымды қалыптастырады.
Орташа бөлшек өлшеміндегі алюмина ұнтағы (1–10 мкм): Жылу өткізгіштігі жоғары силикондар үшін негізгі таңдау ретінде қолданылатын орташа өлшемдегі бөлшектер матрицаның ішінде салыстырмалы түрде үздіксіз жылу тізбегін құруға мүмкіндік беретін теңдестірілген өлшемге ие болады, сонымен қатар үлкен бөлшектер арасындағы саңылауларды толтырады. Басқа өлшемдермен бірге қолданылған кезде олар жылу жолдарының тығыздығын қатты арттырады және ең жақсы жылу өткізгіштікті қамтамасыз етеді.
Кішкентай / наномасштабты алюминий оксидінің ұнтағы (0,1–1 мкм): Наномасштабты бөлшектердің меншікті беттік ауданы жоғары және беттік энергиясы жоғары болады, сондықтан олар агрегациялануға бейім. Жаман дисперсия жылулық «аралдарын» тудырып, жылулық тиімділікті төмендетеді. Дегенмен, осы ультра-ұсақ бөлшектер дұрыс дисперсияланған кезде орташа және үлкен бөлшектер арасындағы микроскопиялық бос орындарды толтырады, нәтижесінде жалпы жылу өткізгіштігі әлдеқайда жоғары болатын тығыз жылулық желісі қалыптасады.
Өңдеу өнімділігіне әсері
Өңдеу өнімділігі негізінен силиконның тұтқырлығы мен ағыспағыштығы арқылы көрінеді, бұл өндіріс кезіндегі араластыру, пішіндеу және қаптау сияқты процестерге тікелей әсер етеді.
Үлкен бөлшек өлшемі: Үлкен бөлшектердің меншікті беттік ауданы кішірек және силикондық матрицамен жанасу аймағы аз болады, сондықтан жүйе тұтқырлығы төмен және ағымдылығы өте жақсы болады. Бұл жоғары толтырғыш мөлшерін қолдануды жеңілдетеді, сондықтан олар үлкен аумаққа қолданылатын жылу өткізгіш силикондық табақшалар мен жылулық пасталарды дайындауға қолайлы.
Кіші / наноөлшемді бөлшектер: Олардың жоғары меншікті беттік ауданы мен күшті беттік полярлығы силикондық матрицамен қатты әсерлесуге әкеледі. Бұл жүйе тұтқырлығын күрт арттырады және ағымдылығын нашарлатады, сондықтан өңдеу қиынға соғады. Тұтқырлықты төмендету және өңдеуге ыңғайлылықты жақсарту үшін әдетте бетті модификациялау (мысалы, силан куплинг агентімен өңдеу) қажет.
Механикалық қасиеттерге әсері
Жылу өткізгіш силиконның механикалық қасиеттері — мысалы, созылу кезіндегі беріктігі, сыну кезіндегі созылуы және қаттылығы — алюминий оксидінің тозаңының бөлшек өлшеміне тығыз байланысты.
Үлкен бөлшек өлшемі: Үлкен бөлшектер кремний органикалық матрицамен әлсіз шекаралық байланыс құрады және керілу нүктелері ретінде әрекет етеді. Бұл созылу беріктігі мен сынғыштықтағы ұзару мәндерін төмендетеді, сонымен қатар қаттылық жоғарылайды және иілгіштік төмендейді.
Кіші / наномасштабты бөлшектер: Біркелкі таралған кезде кіші бөлшектер керілуді тең бөліп, матрицамен тығыз шекаралық байланыс құруға көмектеседі. Бұл кремний органикалық заттың созылу беріктігі мен жыртылу беріктігін әлдеқайда жақсартады және жақсы иілгіштікті сақтайды. Керісінше, агрегатталған нанобөлшектер механикалық қасиеттердің нашарлауын күшейтеді.
Электрлік изоляция мен сыртқы пішінге әсері
Электрлық изоляция: α-фазалы алюмина өзінің табиғи қасиеті бойынша жоғары деңгейдегі изоляциялық қасиетке ие, сондықтан бөлшек өлшемі электрлық изоляцияға тікелей әсер етпейді. Алайда, егер нанобөлшектер агломерацияланса, бөлшектер арасында пайда болатын микроскопиялық куыстар көлемдік кедергіні әлсіз төмендетуі мүмкін. Басқаша айтқанда, біркелкі толтырылған ірі бөлшектер тұрақты изоляциялық қасиет береді.
Көрінісі: Кіші бөлшектермен құрылған жылу өткізгіш силикон ұсақ, жұмсақ беттік қабатқа ие болады, ол жоғары дәлдікті электрондық компоненттерді қораптау үшін идеалды. Алайда, ірі бөлшектер беттің тұтас емес құрылымын және төмен жылтысын туғызады.
Тәжірибелік өндірісте алюмина ұнтағының бір ғана бөлшек өлшемі жеке қолданылмайды. Оның орнына көптеген модальды өлшемдердің («Ірі + Орташа + Кіші») араласы қолданылады. Бұл тәсіл жылу өткізгіштігін максималды деңгейге көтереді және әртүрлі қолдану жағдайларына сай жүйенің тұтқырлығы мен механикалық қасиеттерін тепе-теңдікке келтіреді.
Сіздің жылу аралық материалдарыңызды көтеруге арналған мамандандырылған алюмина ұнтақтарымызды қалай пайдалануға болатынын білу үшін, бүгін ғана бізге қонаққа келіңіз: www.greatsunaopeng.com .
