Silicon θερμικής αγωγιμότητας Ιδιότητες υλικού

Ολοκληρωμένα κυκλώματα είναι οι εγκέφαλοι της σχεδόν σε κάθε σύγχρονη συσκευή , από το κινητό τηλέφωνο σε φορητό υπολογιστή για το διαστημικό σταθμό . Ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα , το μέγεθος ενός γραμματοσήμου , μπορεί να περιέχει περισσότερα από ένα δισεκατομμύριο τρανζίστορ . Αυτή η ακραία σμίκρυνση απαιτεί ομοιομορφία της θερμοκρασίας σε όλη την γκοφρέτες πυριτίου στο οποίο είναι χτισμένα τα κυκλώματα . Θερμικής αγωγιμότητας ( παριστάνεται ως "Κ ") είναι ένα μέτρο του πόσο εύκολα ένα υλικό άγει θερμότητα . Είναι μια κρίσιμη παράμετρος για τον καθορισμό και το σχεδιασμό για την ομοιομορφία της θερμοκρασίας.
Γεγονότα

θερμική αγωγιμότητα είναι μία από τις πολλές θερμικές ιδιότητες του υλικού του πυριτίου . Άλλες ιδιότητες περιλαμβάνουν ειδική θερμότητα ( 0,70 Joules ανά γραμμάριο βαθμό Kelvin ), η οποία βοηθά τον προσδιορισμό της ισχύος που απαιτείται για να αυξηθεί η θερμοκρασία της γκοφρέτας , σημείο βρασμού ( 2.628 βαθμούς Kelvin ) , σημείο ( 1.683 K ) , την κρίσιμη θερμοκρασία ( 5.159 K ) , η θερμική τήξη διαχυτότητας ( .9 cm2 ανά δευτερόλεπτο ) , γραμμικής θερμικής διαστολής ή συντελεστή θερμικής διαστολής ( 2.6 • 10-6 C - 1 ) , η θερμοκρασία Debye ( 640 K ) και άλλοι .
εικόνων τιμές

μεταβολών της θερμικής αγωγιμότητας οι αλλαγές της θερμοκρασίας . " Θα πρέπει να διατηρηθεί η απαιτούμενη θερμοκρασία λειτουργίας στο μυαλό όταν χρησιμοποιούν θερμική αγωγιμότητα για να καθορίσει τη διανομή της θερμοκρασίας σε όλη την γκοφρέτα », προειδοποιεί ο Michael Klebig , μια Silicon Valley μηχανικός πωλήσεων που ειδικεύεται στην εφαρμογή της θερμότητας σε επεξεργασία πλακιδίων ημιαγωγών . " Το λάθος θερμική αγωγιμότητα σημαίνει ότι δεν θα επιτευχθεί η ομοιομορφία της θερμοκρασίας που χρειάζεστε και θα τεθεί σε κίνδυνο η απόδοση των συσκευών . Εάν είναι αρκετά κακό , δεν θα είναι σε θέση να συνεχίσει στο επόμενο βήμα της ακολουθίας επεξεργασίας ημιαγωγών . Η γκοφρέτα θα είναι άχρηστο . "

Η ακαθαρσίες
Η

Υπάρχουν δύο τύποι των προσμείξεων στη διαδικασία παραγωγής τσιπ πυριτίου . Πρώτον, οι ακαθαρσίες εγγενείς στην αρχική ράβδους πυριτίου . Ο δεύτερος τύπος του ακαθαρσίας είναι γνωστό ως ένα παράγοντα ντοπαρίσματος , μία ακαθαρσία σκόπιμα εισάγονται στη διαδικασία παρασκευής για να αλλάξει τις ηλεκτρικές ιδιότητες του πυριτίου σε ειδικούς , εκτεθειμένες περιοχές σε μια γκοφρέτα . Δεδομένου ότι το επίπεδο των ακαθαρσιών αυξάνει , θερμική αγωγιμότητα μειώνεται. « Κατά το σχεδιασμό για την ομοιομορφία της θερμοκρασίας , θα πρέπει να γίνουν προσαρμογές στην ανταπόκριση στη χαμηλότερη τιμή της αγωγιμότητας του ενισχυμένου πυριτίου », λέει ο Klebig . " Πυρίτιο ενισχυμένο πάνω από 100 βαθμούς Κέλβιν έχει αμελητέα επίδραση στη θερμική αγωγιμότητα . "
Εικόνων εμπειρογνωμόνων Insight
Η

Καθορισμός ομοιομορφία της θερμοκρασίας με τη χρήση της θερμικής αγωγιμότητας και άλλες θερμικές ιδιότητες είναι ένα εξαιρετικά πολύπλοκο έργο . « Ως αποτέλεσμα », λέει ο Klebig , " θα πρέπει να αξιοποιήσει καλύτερα γνωστές μεθόδους κατά το σχεδιασμό για την ομοιομορφία της θερμοκρασίας , όπως 3D θερμική ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων ( FEA ) μοντέλων υπολογιστών . Μεγάλοι οργανισμοί μηχανικής συνήθως έχουν τις δικές τους ομάδες μοντέλων πεπερασμένων στοιχείων . Εάν don ' t έχουν πρόσβαση σε αυτήν την πηγή μέσα στην εταιρεία σας , επικοινωνήστε με μια επιχείρηση FEA μηχανικής ».

Η Προειδοποίηση

Θα πρέπει να γνωρίζετε ότι η θερμική αγωγιμότητα ιδιότητες των υλικών είναι διαφορετικές για το πυρίτιο σε υγρή μορφή . Η υγρή σιλικόνη έχει τρεις φορές τη θερμική αγωγιμότητα των στερεών πυριτίου .
Η
εικόνων