隨著微電子封裝產(chǎn)品對散熱要求的不斷提高，熱界面材料成為熱管理研究的熱點。在電子器件的散熱過程中，熱傳導(dǎo)需要在兩個固體表面?zhèn)鬏敚墙缑嫣幉皇抢硐氲钠矫妫谴嬖谏倭啃〕叨劝纪菇缑妫趯嶋H應(yīng)用中界面位置也僅依靠凸起結(jié)構(gòu)接觸,大部分空隙由空氣填充。由于空氣導(dǎo)熱系數(shù)很低，僅有 0.026 W/（m·K），與上百的金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)相比低了近 4 個數(shù)量級，因此可忽略通過空氣傳導(dǎo)的熱量，進(jìn)而大幅降低了傳導(dǎo)散熱效率，界面位置也成為了微電子封裝的傳導(dǎo)散熱瓶頸。今天擅長分析液態(tài)金屬鎵的作用科威液態(tài)金屬谷就為大家分享關(guān)于“液態(tài)金屬最新消息:鎵液態(tài)金屬-熱界面材料市場前景廣闊”

基于液態(tài)金屬的微小流道冷卻技術(shù)被認(rèn)為是一種解決高熱流芯片冷卻難題的有效方案。提到液態(tài)金屬冷卻，不得不將其與傳統(tǒng)水冷做一個對比。不少實驗給出兩者的主要熱物性對比，其中液態(tài)金屬以典型的Ga68In20Sn12合金為例來說明。可以看到，液態(tài)金屬占據(jù)很寬的液相工作溫區(qū)，從十幾攝氏度熔點到兩千多攝氏度的沸點之間始終處于液態(tài)。液態(tài)金屬的比熱容比水低一個數(shù)量級，但是由于其密度較高，為水的6倍，因而其單位體積的比熱容可以達(dá)到水的一半。流動屬性方面，液態(tài)金屬的黏度為0.0022 kg/（m·s），水的黏度為0.001 kg/（m·s），均擁有很好地流動性。液態(tài)金屬的熱導(dǎo)率比水高2個數(shù)量級，到達(dá)39 W/（m·K），因此其傳熱換熱能力遠(yuǎn)高于水。此外，液態(tài)金屬擁有良好的導(dǎo)電性，可以采用電池泵驅(qū)動技術(shù)，具有安靜高效穩(wěn)定的優(yōu)勢。

液態(tài)金屬最新消息:鎵液態(tài)金屬-熱界面材料市場前景廣闊

中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所劉靜團(tuán)隊在液態(tài)金屬領(lǐng)域經(jīng)過10多年研究，共申報了200余項專利技術(shù)，已獲得專利授權(quán)100余件，其技術(shù)的原創(chuàng)性和領(lǐng)先性居世界前列。劉靜表示，液態(tài)金屬的一系列突破性研發(fā)始于我國，不少科學(xué)研究、產(chǎn)業(yè)化實施成為領(lǐng)域發(fā)展開端，是我國對世界做出有標(biāo)志性貢獻(xiàn)的戰(zhàn)略性高新科技領(lǐng)域。

“近幾年來，由于液態(tài)金屬的重大戰(zhàn)略價值，發(fā)達(dá)國家紛紛加入探索行列，也推動著我國在該領(lǐng)域的布局。”劉靜說，液態(tài)金屬在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用已經(jīng)形成優(yōu)勢，我國要加大科學(xué)研究，發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

“像液態(tài)金屬這樣能帶來變革性、顛覆性的未來技術(shù)，具有重塑人類生活、工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)消費模式的威力，擁有重大商業(yè)價值。但是這樣的技術(shù)往往買不起也買不到，如今我國儲備了較強的科技研發(fā)能力，有責(zé)任也有能力對這樣的技術(shù)進(jìn)行布局和研發(fā)。這就需要產(chǎn)生若干在國際上獨具影響力的交叉學(xué)科或新興學(xué)科，培養(yǎng)核心技術(shù)人才隊伍。”

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在芯片封裝與冷卻技術(shù)領(lǐng)域，還有一大類需要關(guān)注、的問題是界面熱阻問題。在任意一對相互接觸的固體表、面，實際上并不是完美的貼合。在微觀尺度上，兩接觸、面之間實際上存在大量的空氣間隙，如圖3所示。空氣的、熱導(dǎo)率僅為0.02 W/（m·K），嚴(yán)重阻礙了兩界面之間的、傳熱，接觸界面之間產(chǎn)生較大的溫差，這顯然不利于降、低芯片溫度；特別是在熱流密度較大時，界面溫差效應(yīng) 、將非常顯著。因此，必須采取有效措施來減小界面熱阻、和界面溫差。

總的說來，作為新興的功能物質(zhì)，液態(tài)金屬及其衍生材料種類眾多且在不斷增長中，它們擁有許多常規(guī)材料不易具備的屬性，蘊藏著諸多以往從未被認(rèn)識的新奇物理化學(xué)特性，這為大量科學(xué)與技術(shù)探索提供了豐饒的研究空間。

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