于经济因素通常采用镀镍铜作
散热片。虽然铜的热导率已足够了,但未来的处理器还要求更好的材料。
金刚石的热导率是人类已知范围内最高的,但其成本也常常让人望而却步。金刚石-金属复合材料实现了在可承受的成本下,既可提高热传导率又能获得热膨胀系数匹配的要求。
主动制冷技术也可用来散热。实际上热电材料也能够冷却热点。最终,电路中液体将被抽走,甚至蒸发或浓缩。但到目前为止,还未确定哪种方案将会最终被采用。
TIM2
热量一旦散出,就必须将其转移到一个能够将热量携带到环境中的装置上。TIM2的作用就是将热量转移到其他装置。与TIM1相似,TIM2也是一种典型的由金属粉末填充的油脂,另外也有金属粉末填充的蜡和其他聚合物。
这些被称作“相变材料(PCM)”的材料是专门制定的,它们能够仅在处理器的工作温度下进行固态到液态的相变。这种特性使得它们易于处理,并在处理器工作时保持在相应位置。
采用油脂还是PCM的决定牵涉到多种因素,包括应用的方便性、可维修性、成本和有效期。然而,最重要的是可靠性。
只要当计算机的电源运转时,才会出现升温或降温,这种温度的变化会影响计算机中所有材料,使其膨胀或收
缩。温度循环会降低基于油脂TIM的粘附力,因此尤其有害。

图6给出了典型PCM和油脂的热性能在重复温度循环条件下的对比。虽然两种材料在500个循环之内都表现得十分良好,但是到1000个循环时油脂的性能出现了下降,其温度提高了将近2℃。另一方面,PCM的粘附力较高,在数千次温度循环后其性能也十分可靠。
最近工业界推出一种可用丝网印刷方法的PCM,结合了油脂的应用灵活性和传统盘状PCM的优良性能。虽然油脂一直以来都被用于TIM2中,但工业界已经开始转向将采用丝网印刷技术的PCM作为首选解决方案。
结论
精心的设计与材料选择对于成功的芯片封装散热至关重要。从初始设计到最终产品应用,考虑了散热及散热管理之后,微处理器及终端产品的可靠性及性能才会更加出色。此外,未来对散热管理的需求仍会持续增加,只有靠更多跨功能和跨学科的合作才能满足。