氮化硼纳米纤维和铟的复合物—一种可用于电子类产品散热的新颖热界面材料

在微电子封装工业中,为了提高晶体管集成和复杂的封装技术,对热封装材料(TIMs)的热管理提出了迫切的要求,其中的一个难题是如何降低结合处周围的热阻力。目前,TIMs可通过油脂、粘结剂、焊接、和相变材料等有效方法制备。而只靠焊接制得的TIMs有金属导热路径并且有佷强的结合力,但是在芯片和散热器的界面处会引起巨大的压力,存在安全隐患。Xin Luo等人通过静电纺丝和氮化处理制得多孔BN纤维,再经过表面金属化得到多孔氮化硼纳米薄膜(高导热率,强度高)在此薄膜中挤压铟(一种软焊料,高热导率,优良的润湿性,但强度低,熔点低,在芯片和散热器之间会变成液体流出,导致二者不能结合),制备出导热率可达到面内60W/mK,层间20W/mK,热接触阻力达到0.2Kmm2/W的复合物,可用于电子封。该文章发表在J Mater Sci: Mater Electron (2014) 25:2333–2338。

图a  BN纳米纤维爆裂后的SEM图谱;图b  BN纳米纤维和铟的复合物在TIMs上的SEM图谱