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電子產品通常需用薄層的絕緣層,計算機中央處理器(CPU)的芯片為半導體(如 硅),它比金屬散熱片(通常為銅)的熱膨脹系數小很多,通常不能用熔點低的合金焊材將 半導體和金屬焊在一起,以免接口因應力過大而產生裂紋。因此有所謂“導熱膠”(Thermal Grease),或稱“熱接口材料”(Thermal Interface Material 或 TIM)可以壓在 CPU 及散熱 片(Heat Spreader)之間,或散熱片和熱沉(Heat Sink)之間,將其內的空氣排除,這樣CPU 產生的熱可以經膠傳到金屬散熱片,乃至熱沉。又如印刷電路板(Printed Circuit Board或PCB)通常用玻璃纖維強化的復合 膠(Fiber Reinforced Composite或FRC)壓成。但FRC含玻璃及塑料,其熱傳導率很低 (< lW/mK),因此高功率的電子產品(如LED)常使用金屬載板(如鋁基板)。
為了絕緣,常 將銅鉬用膠壓合在鋁板上,制成所謂的MCPCB(Metal Core PCB)。黏合銅和鋁的有機膠(如 環氧樹脂或Epoxy resin),其熱傳導率遠低于lW/mK,因此常造成LED過熱,減低了其亮度 或縮短了其壽命。有機膠不僅熱傳導率極低,而且熱膨脹率特大,因此在電子產品冷熱交替之下,常 會黏不住金屬。膠的熱穩定性也很低,其內的揮發成份(如Η、0、Ν)會逐漸蒸發以致膠會逐 漸變質,甚至干裂。有機膠的上述問題可藉滲雜陶瓷粉(如AlN、Al203、Si02、ai0、i^e203、SiC),鉆石或 六方氮化硼(Cubic Boron Nitride或cBN)等略為舒緩。但陶瓷粉等為硬質材料,而且形 狀多近球形。在有機膠里面,陶瓷粉乃以點接觸的方式傳熱,因此含陶瓷粉的膠體其熱傳導 率仍然很低,通常不及5W/mK。
因此,在這個領域對以氮化硼為基材的具有優良熱傳導率和極佳絕緣性能的導熱絕緣膠存在大量需求。