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作者：信息發(fā)布員 來源：東莞市華圳電子科技有限公司 時間：2020/4/26 10:59:15
隨著功能和功率的提高，熱管理技術(shù)的要求越來越高。電子產(chǎn)品各個元件的散熱不僅與發(fā)熱元件本身有關(guān)，還和元件間互聯(lián)密度和界面接觸材料的熱傳導(dǎo)特性有很大的關(guān)系。因此，熱界面材料成為了影響熱管理技術(shù)未來發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。下面從5方面介紹導(dǎo)熱界面材料。
1、什么是導(dǎo)熱界面材料
2、導(dǎo)熱界面材料有何用
3、導(dǎo)熱界面材料基本特性
4、導(dǎo)熱界面材料產(chǎn)品
5、導(dǎo)熱界面材料在電子產(chǎn)品上的應(yīng)用
1、什么是導(dǎo)熱界面材料
導(dǎo)熱界面材料（Thermal Interface Materials，TIM），也叫界面導(dǎo)熱材料。是一種普遍用于IC封裝和電子散熱的材料，主要用于填補(bǔ)兩種材料接合或接觸時產(chǎn)生的微空隙和表面凹凸不平的孔洞，減少傳熱熱阻，提高散熱性能。
2、導(dǎo)熱界面材料有何用
導(dǎo)熱界面材料是影響熱效率高低的關(guān)鍵材料。
在微電子材料表面和散熱器之間存在極細(xì)微的凹凸不平的空隙，如果將他們直接安裝在一起，它們間的實際接觸面積只有散熱器底座面積的10%，其余均為空氣間隙。因為空氣熱導(dǎo)率只有0.025W/(m.K)，是熱的不良導(dǎo)體，將導(dǎo)致電子元件與散熱器間的接觸熱阻非常大，嚴(yán)重阻礙了熱量的傳導(dǎo)，最終造成散熱器的效能低下。使用具有高導(dǎo)熱性的熱界面材料填充滿這些間隙，排除其中的空氣，在電子元件和散熱器間建立有效的熱傳導(dǎo)通道，可以大幅度低接觸熱阻，使散熱器的作用得到充分地發(fā)揮，并保證電子器件可以在適宜的溫度范圍內(nèi)工作，保證電子器件性能的正常發(fā)揮。
3、導(dǎo)熱界面材料基本特性
可壓縮性和柔軟性
高熱傳導(dǎo)性
低熱阻尼
表面濕潤性
適當(dāng)粘性
對扣合壓力的敏感性要高
使用方便
可以重復(fù)使用
冷熱循環(huán)穩(wěn)定性好
絕緣性
4、導(dǎo)熱界面材料產(chǎn)品
市面上和工程上常用的導(dǎo)熱界面材料有下面五種：
1、導(dǎo)熱膏
2、導(dǎo)熱硅膠片
3、導(dǎo)熱相變化材料
4、導(dǎo)熱雙面貼
5、導(dǎo)熱石墨片。
4.1導(dǎo)熱膏
導(dǎo)熱膏，也稱導(dǎo)熱硅脂，以有機(jī)硅酮為主要原料，添加耐熱、導(dǎo)熱性能優(yōu)異的材料，制成的導(dǎo)熱型有機(jī)硅脂狀復(fù)合物。性價比高，在電子散熱中最常見的導(dǎo)熱材料。但是操作不方便，一般的導(dǎo)熱膏會有硅油析出，時間長了會干，使用年限長的產(chǎn)品不建議使用導(dǎo)熱膏。
4.2導(dǎo)熱硅膠片
以硅膠為基材,添加金屬氧化物等各種輔材,通過特殊工藝合成的一種導(dǎo)熱介質(zhì)材料。在業(yè)內(nèi)，又稱為導(dǎo)熱硅膠墊，導(dǎo)熱矽膠片，軟性導(dǎo)熱墊等等，是專門為利用縫隙傳遞熱量的設(shè)計方案生產(chǎn),能夠填充縫隙,完成發(fā)熱部位與散熱部位間的熱傳遞。同時還起到絕緣、減震、密封等作用,能夠滿足設(shè)備小型化及超薄化的設(shè)計要求，是極具工藝性和使用性，且厚度適用范圍廣，是一種極佳的導(dǎo)熱填充材料。
4.3導(dǎo)熱相變化材料
相變化材料(PCM， Phase Change Material)是指隨溫度變化而改變形態(tài)并能提供潛熱的物質(zhì)。相變化材料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)或由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程稱為相變過程，這時相變材料將吸收或釋放大量的潛熱。
相變化材料現(xiàn)在主要是固固相變,在面對熱沖擊的狀況下，可以通過相變化，吸收一定的熱量，減緩大熱流密度的沖擊。就像在導(dǎo)熱通道上加了一個蓄水池，F(xiàn)在市場上的相變化材料的相變溫度大概是在45℃---50 ℃左右。相變化材料主要應(yīng)用與類似CPU等存在瞬時大熱流密度的熱源上，可以起到很好保護(hù)作用,特別是在開機(jī)或重新啟動的瞬間。但是不易于保存以及安裝，有硅油析出,影響照明設(shè)備的光效。其可靠性不好，長期在高溫下，其性能會下降，一般使用2年，性能下降約 40%---70%。
4.4導(dǎo)熱雙面貼
導(dǎo)熱雙面貼又稱導(dǎo)熱膠帶，是由壓克力聚合物填充導(dǎo)熱陶瓷粉末，與有機(jī)硅膠粘劑復(fù)合而成。具有高導(dǎo)熱和絕緣的特性，并具有柔軟性、壓縮性、服帖性、強(qiáng)粘性。適應(yīng)溫度范圍大，可填補(bǔ)不平整的表面，能緊密牢固地貼合熱源器件和散熱片，將熱量快速傳導(dǎo)出去。
一般粘接其他散熱片與發(fā)熱設(shè)備的用法很便捷，將導(dǎo)熱雙面貼置于發(fā)熱片與散熱片之間，加力壓緊，散熱片即被牢牢固定在發(fā)熱片上，使用簡單便捷，利于提高生產(chǎn)效率。其散熱效果比一般的散熱貼紙效果明顯，大大提升了元件的壽命，是一些高端且需導(dǎo)熱的電子產(chǎn)品的首選。但是對粘接的表面要求高，印刷和電鍍的表面不宜用。
4.5導(dǎo)熱石墨片
導(dǎo)熱石墨片是一種全新的導(dǎo)熱散熱材料，沿兩個方向均勻?qū)，屏蔽熱源與組件的同時改進(jìn)消費(fèi)類電子產(chǎn)品的性能。散熱效率高、占用空間小、重量輕，沿兩個方向均勻?qū)，消除“熱點(diǎn)”區(qū)域，屏蔽熱源與組件的同時改進(jìn)消費(fèi)類電子產(chǎn)品的性能。
導(dǎo)熱系數(shù)高、材料比較薄、性價比高、縱向?qū)嵝阅艹瑥?qiáng)，能夠迅速消除熱點(diǎn)區(qū)域。但是不絕緣、材料比較脆、沖型時損耗大。
5、導(dǎo)熱界面材料在電子產(chǎn)品上的應(yīng)用
LED照明：射燈、顯示屏、吊燈、舞臺燈、路燈等
電腦：顯卡、CPU、筆記本、電腦、音響、電視機(jī)等
家用電器：冰箱、洗衣機(jī)、微波爐等
其他電子儀器：醫(yī)療器械、航空、汽車、電源、打印機(jī)等
