芯片检测用热界面材料的制备及性能研究

发布时间：2019-10-11 10:35

【摘要】：Intel芯片测试用热界面材料(TIMs-Thermal interface materials)由铝箔和高分子热界面材料组成,是芯片与PPV(Process Platform Validation)测试系统之间的导热材料。在实际芯片测试过程中,存在热界面材料测试周期短及污染芯片的问题,受Intel委托,本文开发一款满足芯片测试要求的热界面材料,并对材料的导热性、污损性以及成本进行评估。本文建立了芯片PPV测试系统的有限元模型,探究了芯片测试时,附着在平台上的原热界面材料的应力应变分布情况,得到芯片表面产生污染的原因;对原热界面材料组织和结构进行分析和表征,发现材料中存在纳米尺寸厚度的石墨片。基于对金属箔和高分子热界面材料的分析,设计和制造了以铜为金属箔,以铜粉和银粉为导热填料的高分子热界面材料的新型热界面材料,并对其性能进行研究。为提高热界面材料的导热性能,对金属填料运用偶联剂KH550、KH570进行表面改性,确定了偶联剂的种类及最佳用量,发现KH550的改性效果要高于KH570,合适的用量为填料质量的2.0%。系统地研究了填料的种类、粒径、粒度分布以及混合掺杂对热界面材料导热性能的影响,发现随着填料质量分数的提高,热界面材料的导热系数均呈先上升后下降的趋势;200目铜粉和300目铜粉混合作为热界面材料的填料时其热导率比单一粒径的铜粉填料都要高。当金属填料为铜粉和银粉,且质量分数为80%时,随着银粉比例的增加,热界面材料的导热系数增加;通过成本-热导率分析,确定56%的铜和44%的银作为填充材料制备的TIMs,热导率最高为5.06W/(m·K),价格合适,满足芯片的PPV测试要求。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB34

【参考文献】

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本文编号：2547439