Circuits Assembly - November 2008 - (Page 45)

导热材料的选择随着当今快速发展的电子器件对导热性能要求的提高，封装技术也在不断更新以提供各种方法来满足相应的需求。不同的产品应用，客户的主观意向，及不同的产品性能要求直接决定了不同的材料种类的选择。但是，所有的应用都有一个共同点，那就是随着器件的体积越来越小及功能越来越强大，产生的热量越来越多，因此对有效的热传导性能的需求比以往更为苛刻，特别是TIM2 水平。为了能给客户提供更适用的，价格更实惠的产品来满足不同应用和用户的不同需求，行业领导地位的公司已经研发出一套完整的解决方案来满足众多不同的要求。传统的热导介质有两种：导热油脂或膏，或固态导热衬垫。固态导热衬垫以其易于应用及具有长期稳定性的特点得以广泛应用，与之相比，导热油脂或膏则可提供更好的润湿性，因此获得更好的总体导热性能。但是，选择哪种类型的材料往往取决于多种因素：对某种材料的信任度，最重要的性能指标，当然还有价格。一种基于薄膜技术的导热相变材料的应用正变得越来越广泛，这种材料在常温下是固态，但随着器件温度的升高而逐渐融化为液态。这些高效及易于使用的特点使相变材料得以广泛的应用。 Continued from pg. 44 Materials World The carrier-based configuration also adds the benefit of selective soldering. Masking pallets can be designed to protect sensitive components or masking areas from the solder bath. Tight control on pallet designs and materials have proven successful in wave soldering LCD and sensitive LED technologies, ensuring peak temperature limits are not exceeded on the components. The added benefit of the masking pallet also adds value for part numbers with tight design constraints. Double-sided SMT and through-hole wave solder can be accomplished with little restriction to the board layout. Top- and bottom-side through-hole soldering can be accomplished with component heights greater than 5.5 mm, and selective soldering of both assembly sides. DfM is made easier through use of masking pallets. Point style selective soldering systems can do the same, but adding processes to an assembly cycle is not always the most feasible solution. There are materials, environmental and energy savings as well. The benefits of Lean manufacturing can be enhanced significantly when production and engineering teams think outside the box. Partnering and working alongside equipment suppliers can lead to considerable cost benefits over time for manufacturers that drive and implement these improvements. n circuitsassembly.com 虽然相变薄膜材料以其高性能而著称，但它也有一些缺陷。薄膜的厚度虽有很多种，可是比较薄的薄膜其生产工艺比较困难而且通常难于从薄膜衬垫完全剥离。为了克服这些障碍，一项新的使用液态配方的技术随之诞生。此新型的液态配方兼顾了原来液态油脂所有的优点比如较好的应用性和较高的产出量，并且避免了液态油脂在一些应用上的缺陷。这种新型的液态配方可以像胶水一样运用点胶和丝网印刷的工艺使用，随着时间的延续，此产品会由液态慢慢变干而逐渐演变为相变薄膜。此种新材料兼具了薄膜相变材料的良好的长期可靠性能和应用性能，并且由于其初始的液态形式，所以其厚度可以随着应用的不同而任意调节。在应用方面，可以采用全自动生产来增加产出率，并且生产厂家可以沿用现有的生产设备如普通的点胶和丝网印刷设备。此外，液态形式的相变材料具有很好的润湿性并可以填充由于器件基体表面高低不同而产生的空洞，因此它可提供针对表面平整性的有效控制。对于一些更喜欢液态材料并又期待薄膜材料的性能优点的厂商，这种新产品为其提供了一个理想的选择。对于那些倾向于使用导热油脂的厂家，这种新的材料具有类似于导热油脂的性能，容易补偿由于粗糙的界面所产生的空洞，所以为那些有平整性或共面性问题的器件提供了一个好的解决方案。然而相变液体必须经过一个附加的步骤才能获得所期望的性能，与之相比，导热油脂则在应用之后马上实现其作用。当制造商想避免使用相变材料所需的额外工艺要求时，导热油脂为其提供一个可行的替代办法，同时新的以有机硅为基础的水清洗配方提供了更好的使用便利性，并赋予了导热油脂已知的好处。虽然相变材料通常提供更好的长期可靠性，因为他们不会像导热油脂那样随着时间的推移而流失，但是需要采取额外的的工艺步骤。人们必须仔细评估每一个具体的应用，以确定哪个散热解决方案是最合适的。当设计师们持续挑战功能极限，向越来越小的器件里填塞越来越多的功能，高性能的导热管理系统将是确保实际应用成功的至关重要的组成部分。虽然有多种已被证明的商业化导热材料可供选择，但是新材料给予了简单的工艺并同时具有同样的应用功能，也值得考虑。需要时间来仔细评估个人的喜好，及所有的TIM2导热产品的使用性能和应用性能的优缺点，移除热量也许并非如你所想象的那样困难！ n Dr. Renzhe Zhao is technical manager, applications engineering at the electronics group of Henkel (henkel.com); renzhe. zhao@us.henkel.com. For the English version, visit circuits assembly.com. Circuits Assembly NOVEMBER 2008 45 http://www.henkel.com http://www.assembly.com http://www.circuitsassembly.com

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