Elektronik cihazların minyatürleşmeye, çok işlevliliğe, yüksek güç tüketimine ve artırılmış güvenilirliğe doğru hızla ilerlemesiyle, mikroelektronik cihazlar için yüksek yoğunluklu üç boyutlu entegrasyon teknolojisi ortaya çıktı. Bununla birlikte, yüksek yoğunluklu entegrasyonun gelişimi, çiplerin içindeki termal konsantrasyonun neden olduğu yüksek bağlantı sıcaklıkları nedeniyle kısıtlanmakta ve bu da cihazın performansından ve güvenilirliğinden önemli ölçüde ödün vermektedir.
Entegre çipler, alt katman katmanlarını, çip devre katmanlarını, çipleri ve paket kabuğu soğuk plakalarını içeren çok katmanlı yapılara sahiptir. Paket kabuk soğuk plakası, düzgün çip sıcaklık dağılımı sağlarken sıvı konvektif ısı transferi yoluyla devre katmanı çiplerinden ısıyı dağıtan mikrokanallar içerir. Esnek termal arayüz malzemeleri (TIM), paket kabuğu soğuk plakası ile devre katmanı arasındaki arayüzde köprü oluşturur.
Termal arayüz malzemeleri (TIM'ler), termal performansı doğrudan artırmak için yüzeyler arasındaki mikroskobik boşlukları dolduran kritik ısı dağıtma bileşenleridir. TIM'ler genellikle çip ile paket kapağı (TIM1), çip ile ısı emici (TIM1.5) ve paket kapağı ile ısı emici (TIM2) arasına uygulanır. TIM'lerdeki yüksek termal iletkenlik ve güvenilirlik, arayüzler arasında hızlı ısı transferini sağlar. Yüksek bilgi işlem gücüne sahip çipler için geçerli olan termal yönetim yaklaşımı, ısıyı çipin içinden paket muhafazasına hızlı bir şekilde iletmek için hala ultra düşük termal dirençli TIM1 malzemelerine dayanıyor. Isı daha sonra TIM2 malzemeleri aracılığıyla bir sıvı soğutma plakasına aktarılır ve bu plaka, dahili soğutma sıvısının hızlı akışı sayesinde ısıyı hızla dış ortama dağıtır.
