半導體導熱膠：為何偏愛球形無機填料？
隨著5G時代的到來，電子設備一次所需要傳輸的數據信息更多、傳輸的速度變快，發(fā)熱也變得跟多，對設備的散熱性能的要求也更高。
據了解，電子元器件溫度每升高2C，可靠性下降10%; 溫升50C時的壽命只有溫升25C時的1/6。因此，5G組件/芯片封裝的散熱越來越高，對封裝膠水導熱性能提出了更高要求。
提高絕緣膠水導熱性能的常規(guī)方法就是使用具有較高導熱系數的無機填料，比如Al2O3、AlN、BN、Si3N4、MgO、ZnO、SiC等。氧化鋁、氧化鎂由于價格便宜，因而是導熱膠的常用導熱填料。
在市面上購買這些導熱填料時，常?？吹郊词故峭瑯踊瘜W成分的無機填料，卻存在著各種形態(tài)，比如常見的氧化鋁通常有片狀、類球形和球形。
那為什么導熱膠里往往偏愛選擇球形氧化鋁呢？
這是因為，一般情況下，球形導熱粉體材料較其他不規(guī)則形態(tài)的粉體材料填充時粉體之間的間隙更小，填充率更高。球形導熱粉體的填充性能存在相對優(yōu)勢，尤其是將不同粒徑正態(tài)分布的粉體顆粒進行一定配比以后，其填充性能更佳，從而獲得更好的導熱性能。
此外，球形粉體流動性好，對導熱體系粘度影響小，既有利于導熱膠生產端加工，又有助于用膠端點膠或灌封工藝效率與效果提升。從下表可以看出，相對于片狀與類球形氧化鋁，采用球形氧化鋁制備的導熱灌封膠，黏度更小，觸變性更優(yōu)。
研究者認為球狀結構結構穩(wěn)定性強，表面能小，顆粒之間不容易粘結，因此觸變性好；而片狀氧化鋁易形成橋狀網絡，填料顆粒之間容易粘附，造成流動阻力大。
因此，選擇球狀氧化鋁作為導熱填料時，綜合性能更優(yōu)。
但并不是所有的導熱粉體都容易加工成球形。目前適合做導熱粉體的材料中，只有氧化鋁和氧化硅在大批量生產的前提下易球化。而氮化硼和氮化鋁球化過程中易氧化，氫氧化鋁則不能球化。
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