接触界面传热温差控制的研究
2021-08-14谢明君李姣姣
中国设备工程 2021年15期
谢明君,李姣姣
(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北 石家庄 050081)
随着大规模集成电路的高速发展,数字IC 芯片的发热量随集成度的提高而迅速增加,温度控制技术和散热技术已经成为制约IC 芯片进一步发展和可靠性的重要因素。接触传热温差是由于接触面之间无法100%良好贴合而产生接触热阻所造成的,是造成电子设备温度过高的重要因素之一,目前还没有令人满意的理论模型或可靠的经验公式可以预测各种状况下的接触热阻。尤其是在星载环境条件下,由于缺少空气的对流与传导,接触面传热温差的高精度控制已经成为星载热控系统的关键问题之一。
1 数字板卡接触传热问题概述
当前数字板卡散热常采用一整块与印制板尺寸相同或接近的金属导热板辅助散热,数字板卡上多个IC 芯片的热量主要通过热传导传递给导热板,由导热板再通过风冷或液冷的形式传递给热沉。为了契合数字板卡上多个不同IC 芯片的高度,导热板与芯片贴合的一面常加工成高低不同的凸台的形式,同时,为了补偿由于导热板机加工误差以及降低安装应力,在IC 芯片与导热板之间常添加柔性导热垫。柔性导热垫作为热界面材料,一般以硅橡胶为主,具备一定弹性和可压缩性。IC 芯片绝大部分热量是通过与导热板之间热传导传递出去的,两者的接触传热必然产生传热温差,对于降低芯片温度而言,要求尽可能低的降低传热温差。……
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