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相關原理
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熱傳導分析儀
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TIM材料4
https://www.amtech.com.tw/custom_121762.html TIM材料 TIM材料       TIM(Thermal Interface Material)材料,又稱為熱界面材料,是熱傳導分析儀常見的樣品對象,常見於IC電路板封裝、元件散熱的材料。一般用來填充在不同材料的接合處空隙,或是一些粗糙不平的表面,藉以提高元件的散熱性能。TIM材料是3C產業供應鏈中的重要角色之一,隨著科技設備的不斷升級,電子產品發展體積的薄型化,又追求更高階的功率,其中的散熱手法便對TIM材料的應用逐漸擴大。       TIM材料根據應用部位分成TIM1與TIM2。TIM1作為焊料導熱材料,通常應用於封裝內的處理器芯片與均熱片之間,主要為金屬等可焊物質。TIM2則是在封裝外,作為壓縮型的界面材料應用於均熱片跟散熱元件之間,主要為導熱用的墊片、黏膠、矽酯等等。             一般來說,機械加工的表面在微觀下皆具備一定程度的粗糙度,這使得元件之間的接觸表面積僅有理想中面積的約10%。而其餘的空隙當中都填充了空氣。然而,空氣不像金屬元件存在大量自由電子協助導熱,空氣是熱的不良導體,導致元件之間或元件和散熱片之間存在相當的接觸熱阻,嚴重限制了散熱功率,造成散熱片的效能低下。TIM材料的功用便是填充於空隙之間,排開空氣並建立有效的熱傳導通道,藉此提高散熱器功效。*上圖顯示了物質在導熱過程中會因接觸熱阻產生溫度變化的不穩定區域(圖源:https://www.researchgate.net/figure/Schematic-illustrating-the-action-of-thermal-interface-material-which-fills-the-gaps_fig3_320148213)                 作為主要功能為填充的TIM材料,理想中應填補所有空隙,但實際上難以達成。影響的參數包含溫度、平整度、材料本身特性,還有楊氏模量(彈性)等等。良好的TIM材料包含柔軟、易壓縮等特性。                 市場上的TIM材料超過8成為導熱片、導熱膏與導熱膠,其中又以導熱片占最大部分。而組成物質中以高分子化合物如Silicone、橡皮、環氧樹脂為主,其餘則為金屬及熱相變導熱材。

      TIMThermal Interface Material)材料,又稱為熱界面材料,是熱傳導分析儀常見的樣品對象,常見於IC電路板封裝、元件散熱的材料。一般用來填充在不同材料的接合處空隙,或是一些粗糙不平的表面,藉以提高元件的散熱性能。TIM材料是3C產業供應鏈中的重要角色之一,隨著科技設備的不斷升級,電子產品發展體積的薄型化,又追求更高階的功率,其中的散熱手法便對TIM材料的應用逐漸擴大。
      TIM材料根據應用部位分成TIM1TIM2TIM1作為焊料導熱材料,通常應用於封裝內的處理器芯片與均熱片之間,主要為金屬等可焊物質。TIM2則是在封裝外,作為壓縮型的界面材料應用於均熱片跟散熱元件之間,主要為導熱用的墊片、黏膠、矽酯等等。
            一般來說,機械加工的表面在微觀下皆具備一定程度的粗糙度,這使得元件之間的接觸表面積僅有理想中面積的約10%。而其餘的空隙當中都填充了空氣。然而,空氣不像金屬元件存在大量自由電子協助導熱,空氣是熱的不良導體,導致元件之間或元件和散熱片之間存在相當的接觸熱阻,嚴重限制了散熱功率,造成散熱片的效能低下。TIM材料的功用便是填充於空隙之間,排開空氣並建立有效的熱傳導通道,藉此提高散熱器功效。
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*上圖顯示了物質在導熱過程中會因接觸熱阻產生溫度變化的不穩定區域(圖源:https://www.researchgate.net/figure/Schematic-illustrating-the-action-of-thermal-interface-material-which-fills-the-gaps_fig3_320148213)

                作為主要功能為填充的TIM材料,理想中應填補所有空隙,但實際上難以達成。影響的參數包含溫度、平整度、材料本身特性,還有楊氏模量(彈性)等等。良好的TIM材料包含柔軟、易壓縮等特性。

                市場上的TIM材料超過8成為導熱片、導熱膏與導熱膠,其中又以導熱片占最大部分。而組成物質中以高分子化合物如Silicone、橡皮、環氧樹脂為主,其餘則為金屬及熱相變導熱材。