沈羽，张海运

（1.河南质量工程职业学院，河南 平顶山 4 6 7 0 0 0；2.四川九州电子科技股份有限公司，四川 绵阳 6 2 1 0 0 0）

液体金属导热胶性能及应用研究

沈羽1，张海运2

（1.河南质量工程职业学院，河南 平顶山 4 6 7 0 0 0；2.四川九州电子科技股份有限公司，四川 绵阳 6 2 1 0 0 0）

微电子技术迅速发展使得电子芯片总功率密度大幅增大,热流密度也随之增加，散热情况会影响到系统稳定性以及硬件寿命。液态金属导热胶旨在满足高性能芯片急速发展的需要，为C P U、显卡、L E D及其它电子产品提供国际领先的安全、灵活而又可靠的散热解决方案。

微电子技术；液态金属；导热

微电子技术迅速发展使得电子芯片总功率密度大幅增大,热流密度也随之增加，散热好坏会严重影响到系统稳定性以及硬件寿命。液态金属导热胶是旨在满足高性能芯片急速发展的需要，为C P U、显卡、L E D及其它电子产品提供国际领先的安全、灵活而又可靠的散热解决方案。在更高温度的应用，更便捷的使用及封装的要求下，我们开发了熔点为5 8度左右的金属合金，其在温度>5 8度时为液态有利于热传导，常温为液态（表1）。

表1

1 产品性能及优点

本产品是一种具有超高导热率的导热粘合剂，可以替代导热硅脂及导热胶垫，利用其流动性来填充热源与散热器表面之间缝隙，使它们能更充分接触来达到加速传热的目的。通过对共晶合金的物理研究，采用材料基因组计划技术设计的多相结构来彻底解决液态金属流动性问题以及带来的断路问题。本产品具有极高的热导率和更好的抗氧化性能，克服了传统的导热硅脂及胶垫的导热率低、容易老化等弱点（图1）。

图1 液态金属超高的导热率示意图

本产品有液态（L），膏状（G）和片状（S）三种型号，可以满足各类不同场合的散热需求。使用本产品作为导热胶，可以使得电子元器件的工作温度可以得到大幅降低，大大提高各类电子产品的工作稳定性、性能和寿命，大大降低了故障率和维护成本。图2、图3所示为两种产品形态，残品物理形态如表2、3。

图2 L—1型液态样品（液装）

表2

图3 S—1型轧制成片样品（片装）（图中尺寸4 0 X 4 0 X 0.0 5 mm）

表3

2 产品散热效果应用实例

与传统硅胶散热效果相比较：擦除显卡核心上的硅胶，放上一小片液体金属薄片（图4）。

图4

因为液态金属薄片紧密粘接于散热器和发热芯片之间，由于表面张力作用，即使在晃动的条件下，其并不会溢出（图5）。

图5

表4 测试结果

结论：运用液态金属替换硅胶后，运行F u r Ma r k时显卡的温度降低了约7℃，如表4。

3 产品应用潜在新领域

光电子器件的功率和密度不断上升对新型散热材料和器件提出了新的要求，液态金属导热材料和纳米散热器以其优异的性能、高可靠性和寿命等优势，已应用于激光，卫星电子，军用电子，汽车电子，机载雷达，l e d电视等方面，必将在散热领域开拓出广阔的天地。

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