面向1.6T及CPO时代:光模块热界面材料的技术迭代与选型分析
面向1.6T及CPO时代:光模块热界面材料的技术迭代与选型分析
1.6T光模块高功率时代TIM材料选型分析
过去云计算普及、高清视频流媒体兴起等共同推动全球数据流量的爆炸式增长,光模块厂商始终专注于技术布局。在400G及以下速率时代,传统的散热方案及热界面材料(TIM)尚能维持与速率的平衡。AI算力爆发后,导热凝胶开始逐步替代传统导热垫片,以下将逐一论证。
一、结构自适应,实现热阻最低化
光模块内部元器件间隙差异与公差累积复杂。
- 导热垫片:硬度高,一定装配压力下压缩有限,难以在微观尺寸上贴合所有表面,微观空隙中残留的空气削弱了整体散热效果;
- 导热凝胶:触变性,一定装配压力下可流动并填充不规则间隙,与界面充分接触,从而实现界面热阻最低化。
二、点胶工艺适配大规模自动化制造
- 导热垫片:凭借自粘特性,使用方便。但光模块交付体量快速增长,手工贴装模式在效率、良品率等方面难以满足量产需求;
- 导热凝胶:支持自动化点胶工艺,具有出胶量控制精准、点胶周期短、良品率高等特点,是大规模量产的必然选择。
三、低应力保护,确保元器件可靠性
光模块内部的光芯片等核心器件对机械应力高度敏感,TIM材料装配时产生的压缩应力可能导致芯片损伤或开裂。
- 导热垫片:需施加较大的装配压力以确保充分压缩,但压缩应力过高可能损伤芯片;
- 导热凝胶:较低的压缩模量,高效导热的同时可最大限度降低机械应力,有效保障长期可靠性。
四、CPO技术驱动散热方案迭代升级
CPO(共封装光学)被广泛认为是1.6T及以上光模块的主流技术方向。而光引擎与芯片的堆叠集成会导致热流密度增加以及散热空间减小。
- 导热垫片:依赖初始厚度实现导热与缓冲,难以适应CPO极限空隙;
- 导热凝胶:低BLT,在超薄涂层下仍保持优异的导热特性,适配CPO高密度集成需求。
彗晶DQL-TG2000C导热凝胶
为应对1.6T及以上速率光模块,尤其是CPO技术架构的极限界面散热需求,彗晶新材正式推出20.0W/(m·K) 后固化单组分导热凝胶DQL-TG2000C。
- 后固化技术:点胶时为膏状流体,充分填充异形结构与微米级间隙;固化后形成弹性体,兼具低应力与抗震动特性;
- 自动化点胶:单组分体系,出胶量控制精准、点胶周期短、良品率高,支持大规模量产交付;
- 高导热、低热阻(≤0.142 ℃·cm2/W)。
DQL-TG2000C规格书
应用积累与行业优势
400G及以上速率高速光模块中热界面材料的应用,导热凝胶正在逐步替代传统导热垫片。彗晶新材多款导热凝胶已广泛应用于400G/800G光模块的量产交付,具备深厚的行业积累与成熟的应用经验。DQL-TG2000C后固化单组分导热凝胶更是以高导热、低热阻、低压缩模量、抗震动、低BLT的综合性能,为下一代高速光模块提供可靠散热方案。
欢迎垂询彗晶新材,我们将为您提供专业的热管理解决方案,助力产品性能跃升。