選擇散熱材料，千萬別錯過金剛石熱沉片！
發(fā)布時間：2021.10.08 閱讀次數(shù)：804導(dǎo)熱材料是電子產(chǎn)品的輔料，作用在解決電子產(chǎn)品的散熱問題，從而提升電子產(chǎn)品的運行速度、可靠性、穩(wěn)定性和使用壽命，是電子產(chǎn)品中不可或缺的一部分。
1、在電子材料表面和散熱器之間存在細微的凹凸不平的空隙，如果將他們直接安裝在一起，它們間的實際接觸面積只有散熱器底座面積的10%，其余均為空氣間隙。因為空氣熱導(dǎo)率只有0.024W/(m.K)，是熱的不良導(dǎo)體，將導(dǎo)致散熱器間的接觸熱阻非常大，嚴重阻礙了熱量的傳導(dǎo)，造成散熱器的效能低下。
2、使用具有高導(dǎo)熱性的導(dǎo)熱材料填充滿這些間隙，排除其中的空氣，在電子元件和散熱器間建立有效的熱傳導(dǎo)通道，可以大幅度增加熱源與散熱器之產(chǎn)的有效接觸面積，減少接觸熱阻，使散熱器的作用得到充分地發(fā)揮。
據(jù)統(tǒng)計，由熱量集中引起的電子元器件故障占總故障率的55%，產(chǎn)品散熱設(shè)計對產(chǎn)品的可靠性有著至關(guān)重要的影響。半導(dǎo)體激光器體積小、壽命長，除了通信領(lǐng)域，也可以在雷達、測聲、醫(yī)療中應(yīng)用，但研究發(fā)現(xiàn)，散熱影響半導(dǎo)體激光器的壽命和使用情況。CPU溫度過高會造成電腦自動關(guān)機、藍屏、死機、電腦卡頓等情況，長期溫度過高，影響其使用壽命。無論是大功率器件，還是電力電子，熱管理都尤為重要。
金剛石，為人類所發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有兩千多年的歷史，素有“寶石之王”的美譽，然而其價值遠不止于此。它帶隙寬、熱導(dǎo)率高、擊穿場強高、載流子遷移率高、耐高溫、抗酸堿、抗腐蝕、抗輻照，優(yōu)越的性能使其在高功率、高頻、高溫領(lǐng)域等方面發(fā)揮重要作用，可以說，金剛石是目前最有發(fā)展前途的半導(dǎo)體材料之一，其經(jīng)典的應(yīng)用場景包括金剛石熱管理材料。
金剛石是一種性能優(yōu)異的寬禁帶半導(dǎo)體材料，優(yōu)勢如下：
極高的熱傳導(dǎo)：熱導(dǎo)率2200W/m.K，室溫下金剛石具有最高的熱導(dǎo)率;
極高的介質(zhì)擊穿特性：擊穿電場為107V/cm，是GaAs的50倍，GaN的2倍，SiC的2.5倍;
極高的功率容量：容許的功率使用容量是Si材料的2500倍以上；特別適合制作大功率電子器件;
低的介電常數(shù)：介電常數(shù)為5.7，約為GaAs的1/2，比InP的一半還小;
高飽和載流子速度：飽和載流子速度是GaAs、Si或InP的12.7倍，在電場強度增加時也維持高速率;
高載流子遷移率：電子遷移率為4500c㎡/（V·s），高于絕大多數(shù)材料，適合制作高頻電子器件;
金剛石熱沉可有效解決散熱問題，并可在相同尺寸下提升功率器件的性能。金剛石熱沉片的尺寸不再局限為單個器件或小型陣列，陣列尺寸可擴展至幾厘米。被廣泛應(yīng)用于各種器件之中。當(dāng)用于相控陣芯片時，可顯著提高系統(tǒng)的可靠性并減小系統(tǒng)的尺寸和成本；;用于固態(tài)功率放大器時，可顯著減小器件的尺寸、成本和質(zhì)量并提升效率；用于寬帶通信時，可在減小芯片尺寸成本的同時提升可靠性等。
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