导热界面材（cái）料背景

散热一直是电子工（gōng）业一项重点研究的工作，电子元器件的实际工作温度是影响其可靠性的关键因素（sù）之一。随（suí）着电子（zǐ）设备（bèi）向着小型化、高功耗发展，其（qí）功耗密度逐步增加,电子设备的发热量也成倍增加，这也对系统的散热性能提出了更高的要求；导热界面材料（liào）由此诞生。

导热界面（miàn）材料基本概（gài）述

导热界面材料，英文为Thermal Interface Materials ，简称TIM，又称为热界面材料或者界面导热材料（liào），是一种（zhǒng）普遍用于IC封装和（hé）电子散热的材料，主要用于填补两种（zhǒng）材料接合或接触时产生（shēng）的微空隙及表面凹凸不平的（de）孔洞，减少传热接触热阻（zǔ），提高器件（jiàn）散热性能。

在微电子材料表面和散（sàn）热器之间（jiān）存在极细微的凹凸不平的空隙，如果将（jiāng）它（tā）们直接安装在一起，它们间的实（shí）际接触面积只有散热（rè）器底（dǐ）座面积（jī）10%，其（qí）余均为空气间隙。因为空气热导率只（zhī）有0.024W/(m*K)，是热的不良导体，将导致电子元件与散热器间的接触（chù）热阻非常大，严重阻碍了热（rè）量的（de）传导，最终造成散热器的效能低（dī）下。使用具有（yǒu）高导热性的热界面材料填充满这些间隙，排（pái）除其（qí）中的空（kōng）气，在电子元件和散热器间建立有效的热传导（dǎo）通道，可以大幅度降低接触（chù）热阻，使散热（rè）器的（de）作用得到充分地发挥。热界面（miàn）(接触面)材料在（zài）热管理中起到了十分关（guān）键的（de）作用，是该学科中（zhōng）的一个重要研究分支。

为了满足电子类产品（pǐn）的散热需求，导热界面材料也是种类繁多，市（shì）场上常用的（de）导热界（jiè）面材料有：导热硅胶片、导热胶泥、导热凝胶（jiāo）、导热（rè）双面胶（jiāo）、导（dǎo）热硅脂、导热灌封胶、导热粘接胶、导（dǎo）热石（shí）墨片、导热矽胶布（bù）、导热相变材料等（děng），那今天，NFION导热界面材料厂家就来跟您讲诉下导热界面材料的（de）几个关键特性有哪些？

一．热特性

1 热阻抗

热阻等于R=d/k，此等式表明热阻与导热系数k成反比，与材料厚度成正比。也（yě）就（jiù）是说材料的导热系数是一个常数，热阻只（zhī）与材料的厚（hòu）度有关，厚度越厚热阻就越大，反（fǎn）之越小。

接触热阻是可以人为控制的，依据接触表面选择合适（shì）的导热界（jiè）面（miàn）材（cái）料。这样才能控制总导热阻抗。

2 导热系数

导热（rè）系（xì）数是确（què）定（dìng）导（dǎo）热界面材料的导热能力（lì）的标志。导热系数（shù）越大导热性能越好（hǎo）。

二 电气特性

1 击穿电压

击穿电压的测量（liàng）是在特定的条件下导热材料可以经受多大的电压值。此数值表明了导热（rè）界面材料（liào）的电绝缘能力。该数值在潮湿，高（gāo）温环境（jìng）下会受到影响，因为导热（rè）界面材（cái）料吸收了空气中的（de）水分。

2 体（tǐ）积电（diàn）阻（zǔ）率

体积电阻率用于度量单位体积材料的容积电子阻（zǔ）力。体积电阻率是指（zhǐ）导热界面材料在通电组件和金属散热器（qì）件之间电流泄漏的能力。和击穿电压一样（yàng）也会受潮湿和高温的影响还使体积电阻（zǔ）率下降。

三（sān） 弹性体特性

1 压缩变形

压（yā）缩（suō）变形是指偏（piān）转时施加的合（hé）力。当施加压缩负荷时（shí），弹性体材料会发生形变，但材料的体积保持不变。压缩变形特性可能会根据部件的的几何体，偏（piān）转率和探针的（de）大小等而发生变化。

2 应力弛豫

当在导热界面材料上施加压（yā）力时，较（jiào）初的（de）变（biàn）形后，会（huì）缓慢地（dì）发生弛豫过程，随（suí）后除去压力，这一过程会持续到压力负荷与材料的内在强度达到平衡为止。

3 压缩形变

压缩形变是应力弛豫（yù）的结果，导热界（jiè）面材料忍（rěn）受压力负荷的时间过长，部分变形就会成为较久变形，在负荷减轻之后不（bú）可恢复。

如何选择（zé）导热界（jiè）面材料（liào）？

我们了解了导热界面材料（liào）的基本介绍后（hòu），如何选择合适（shì）导热界面材料呢？首先根据客户的应用确定导热界面材料的类型；其次根据（jù）产品的导热系（xì）数（shù）、厚度、尺寸、密度、耐电压（yā）、使用温度等（děng）参数来选择合适的导热界面材料。

厚度的选择与客户需要解决散热（rè）的产品贴（tiē）放TIM 位置的间隙大小及TIM 产品本身的密度、硬度、压缩比（bǐ）等（děng）参数相关，建议样品（pǐn）测试后再确定具体参数。导热系数的选（xuǎn）择最主要看需要（yào）解决散热的产品热源功耗大小，以及散热器（qì）或（huò）散热（rè）结构的散热能力大小。

尺（chǐ）寸（cùn）大小（xiǎo）以覆盖热源为最佳选择，而不是（shì）覆（fù）盖散热器或散热结构件的接触面，选择（zé）尺寸比发热源大时并不（bú）会对散热有很大（dà）改善或提高（gāo）。选择最佳匹配的导热界面材料时，可（kě）以先选择（zé）至少两（liǎng）种导热界面材料，然后通过做导热性能测试去（qù）决定选择哪款导热界面材料是最匹配的。