ビスマス、ガリウム、およびインジウムの合金などの液体金属は、低い界面抵抗と高い導電率の両方を提供します。非常に低い融点を持ついくつかのガリウム合金も、潜在的な液体金属界面材料と見なされます。このインターフェースの熱性能は、一般的に使用される多くの接着剤よりも一桁高くなります。
熱界面材料として、LMA合金は、その優れた表面濡れ性と高い熱伝導率、低い接触抵抗により、優れた熱伝導率を備えています。再加工性、取り扱いの容易さ、および硬化の欠如は、大容量環境で魅力的です。課題に学際的なアプローチを採用することにより、過去および現在のLMA製品を悩ませていたさまざまな故障メカニズムを軽減できます。
液体金属は非常に流動的です。熱界面での使用が提案されている固体構造または相は、使用中にLMAを無傷に保つという基本的な問題を解決します。これらの構造により、熱界面のLMAとの表面接触面積が増加します。固液界面の総エネルギーが、液体と気体の界面およびそれが置換する固体と気体の界面の界面エネルギーよりも小さい限り、LMAは界面内部の表面を濡らして表面エネルギーを最小化します。 LMAがダイの下で使用される濡れ性表面と同じ場合、特に追加の力が加えられた場合、LMAは熱界面に隣接する表面をまだ濡らす可能性があります。 LMAと他のコンポーネント間の衝撃、振動、およびCTEの不一致により、追加の力が発生する可能性があります。 LMAが熱界面の近くであるが熱界面の外側の表面を濡らすと、外力が作用した場合、表面張力のみが表面内を保持することが疑われます。他には、この問題の解決策が提案されており、LMAのガスケットとフィラーまたは非共晶（粘性）成分を使用して、粘度を高めています。 LMAが濡れないように熱界面の周囲の表面を単に修正するだけで、衝撃、振動、および温度サイクル中にLMAを界面に含めるだけで十分であることがわかりました。組み立てプロセス中に過剰なLMAが組み込まれると、衝撃や振動により、過剰なLMAが最終的に空気中に浮遊する可能性が考えられます。したがって、LMA TIMは、短絡や他の金属との有害反応の可能性のない閉じた空洞に配置する必要があります。
