- 技術應用 -
20.Nov.2023
熱傳導-TC Hot Disk量測液態金屬熱傳導係數
液態金屬介紹及應用
液態金屬(Liquid Metal)是一種常溫下呈現液態的低熔點合金，具有優異的導熱、導電性，性質穩定、不易揮發、安全無毒。近些年來高效率晶片蓬勃發展，相應而來的是晶片上的廢熱問題，如無法有效率的將廢熱排除，很有機率造成晶片過熱短路的問題，晶片與散熱器間的接觸面並不完美，因此往往均會塗佈稱之為散熱膏（導熱膏）的熱介面材料。
液態金屬要取代矽基散熱膏首要重點，以熱傳導係數以及填縫功能為主，與散熱膏相比其導熱能力都有大幅度的增加，因此在研發液態金屬的研發單位中針對各種不同比例液態金屬的開發，測量熱傳導係數顯得格外重要。 現行台灣電子產業最泛用之熱傳導係數三大方法Hot Disk-ISO22007-2.2、Laser-ASTM-E1461、穩態法-ASTM D5470，三種方法中在早期測試散熱膏、金屬散熱材、陶瓷散熱材皆各有專長。Hot Disk-ISO22007-2.2應用範圍最廣，Laser-ASTM-E1461強調高溫測試，ASTM D5470傳統應用頗多，但是提到液態金屬的量測，Hot Disk有其優勢，少量樣品可測，準確度、精準度高，同時得到熱傳導及熱擴散數據，以下提供Hot Disk測試方法。
科邁斯科技能夠提供Hot Disk量測液態金屬熱傳導係數方法。Hot Disk本身可以使用不同模組來應付各種材料型態的量測包括：固體、液體、粉體、膏體、薄膜、低絕緣材料、高導熱材料、異方向性材料，液態金屬只要能夠提供足夠多的量（約莫100ml-150ml），即可使用Hot Disk來做測試設備。
不過液態金屬本身單價不凡，要能夠一次拿出100ml-150ml的液態金屬需要花費相當高的費用，因此Hot Disk也有對應的PCM（Phase Change Material）置具可以讓測試時樣品量減少到大約30ml即可測試，圖一為使用PCM置具測試液態金屬。
液態金屬要取代矽基散熱膏首要重點，以熱傳導係數以及填縫功能為主，與散熱膏相比其導熱能力都有大幅度的增加，因此在研發液態金屬的研發單位中針對各種不同比例液態金屬的開發，測量熱傳導係數顯得格外重要。 現行台灣電子產業最泛用之熱傳導係數三大方法Hot Disk-ISO22007-2.2、Laser-ASTM-E1461、穩態法-ASTM D5470，三種方法中在早期測試散熱膏、金屬散熱材、陶瓷散熱材皆各有專長。Hot Disk-ISO22007-2.2應用範圍最廣，Laser-ASTM-E1461強調高溫測試，ASTM D5470傳統應用頗多，但是提到液態金屬的量測，Hot Disk有其優勢，少量樣品可測，準確度、精準度高，同時得到熱傳導及熱擴散數據，以下提供Hot Disk測試方法。
科邁斯科技能夠提供Hot Disk量測液態金屬熱傳導係數方法。Hot Disk本身可以使用不同模組來應付各種材料型態的量測包括：固體、液體、粉體、膏體、薄膜、低絕緣材料、高導熱材料、異方向性材料，液態金屬只要能夠提供足夠多的量（約莫100ml-150ml），即可使用Hot Disk來做測試設備。
不過液態金屬本身單價不凡，要能夠一次拿出100ml-150ml的液態金屬需要花費相當高的費用，因此Hot Disk也有對應的PCM（Phase Change Material）置具可以讓測試時樣品量減少到大約30ml即可測試，圖一為使用PCM置具測試液態金屬。
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| ▲液態金屬使用PCM置具量測 | ▲Hot Disk TPS3500示意圖 |
當然在液態金屬量測上除了本身熱傳導係數非常重要之外，也有許多熱模擬方式能夠來作為實際樣品 熱傳導 性能之量測，各大方法皆無絕對優缺點，只需要針對應用方向為何再來考慮該要選用哪一種測試方法。
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