杂化填料配比和填料粒径对微电子封装应用用聚二甲基硅氧烷/ Al2 O3 / ZnO液体热填料导热率和渗油量的影响

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:35
文章英文标题
Effect of hybrid filler ratio and filler particle size on thermal conductivity and oil bleed of polydimethylsiloxane/Al 2 O 3 /ZnO liquid thermal filler for microelectronics packaging applications
正文
在聚二甲基硅氧烷( PDMS )中制备了一种高导热、电绝缘、无油泄放的含氧化铝( Al2O310µm )和氧化锌( ZnO0.6µm )的液体热障填料。在没有表面改性的情况下，实现了在7wt % PDMS中混合93wt %填料的有效方法。研究发现，导热系数、硬度、介电常数和介电损耗正切值随填料配比的变化而增大。S5杂化复合材料的热导率最高，为3.38   W / m K，是纯PDMS的21.1倍。在1   MHz下，对应的介电常数和介电损耗分别为7.968和0.03076  。TGA结果表明，Al2O3 / ZnO填充比的变化提高了复合材料的最大分解温度。此外，1个月后整个复合材料均未出现油流。因此，不同粒径的填料在基体中的填料堆积密度较大，相邻导电填料之间的热阻较小，从而形成高导热复合材料。
文章内容（英文）
A high thermal conducting, electrically insulating, and non-oil bleed liquid thermal gap filler containing aluminum oxide (Al2O310 µm) and zinc oxide (ZnO0.6 µm) in polydimethylsiloxane (PDMS) has been fabricated. An effective method of mixing 93 wt% filler in 7 wt% PDMS was achieved without surface modification. It was found that the thermal conductivity, hardness, dielectric constant, and dielectric loss tangent values increased with the variation of filler ratio. The S5 hybrid composite exhibits the highest thermal conductivity of 3.38 W/m K, which was 21.1 times higher than that of pure PDMS. The corresponding dielectric constant and dielectric loss were 7.968 and 0.03076 at 1 MHz. TGA results revealed that the variation of Al2O3/ZnO filler ratio improved the maximum decomposition temperature of the composite. Furthermore, no oil bleed was observed for the entire composites after 1 month. Thus, fillers with different particle sizes provide more significant filler packing density in the matrix and lower thermal resistance between adjacent conductive filler, resulting in high thermal conductivity composites.
来源出处
Journal|[J]Journal of Materials Science: Materials in Electronics2020. PP 1-14
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-020-04864-9

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