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汇为热管理材料:什么是导热界面材料?

汇为热管理材料:什么是导热界面材料
本章节HUIWELL带大家了解什么是导热界面材料(Thermal Interface Materials)。
导热界面材料(Thermal Interface Materials)又称为导热材料,热界面材料或者界面导热材料,是一种普遍用於IC封装和电子散热的材料,主要用於填补两种材料接合或接触时产生的微空隙及表面凹凸不平的孔洞,减少热传递的的阻抗,提高散热性。

随著当代电子技术迅速的发展,电子元器件的集成程度和组装密度不断提高,在提供了强大的使用功能的同时,也导致了其工作功耗和发热量的急剧增大。高温将会对电子元器件的稳定性、可靠性和寿命产生有害的影响,譬如过高的温度会危及半导体的结点,损伤电路的连接界面,增加导体的阻值和造成机械应力损伤。因此确保发热电子元器件所产生的热量能够及时的排出,己经成为微电子产品系统组装的一个重要方面,而对於集成程度和组装密度都较高的便携式电子产品(如笔一记本电脑等),散热甚至成为了整个产品的技术瓶颈问题。在微电子领域,逐步发展出一门新兴学科一热管理 (Thermal Management),专门研究各种电子设备的安全散热方式、散热设备及所使用的材料。
热界面(接触面)材料 (Thermal Interface Materials,TIM)在热管理中起到了十分关键的作用,是该学科中的一个重要研究分支。
使用原理如下:
在微电子材料表面和散热器之间存在极细微的凹凸不平的空隙,如果将他们直接安装在一起,它们间的实际接触面积只有散热器底座面积的10%,其餘均为空气间隙。因为空气导热係数只有0.026 W/m.K,是热的不良导体,将导致电子元件与散热器间的接触热阻非常大,严重阻碍了热量的传导,最终造成散热器的效能低下。使用具有高导热性的热界面材料填充满这些间隙,排除其中的空气,在电子元件和散热器间建立有效的热传导通道,可以大幅度低接触热阻,使散热器的作用得到充分地发挥。
随著微电子产品对安全散热的要求越来越高,热界面材料也在不断的发展。导热脂是最早的一种热界面材料,曾经被广泛使用。但因其操作使用难度大、长期使用易失效等缺点,目前己经逐步让位於其它新型的热界面材料,主要有如下3大类:(1)粘结固化导热胶;(2)导热相变材料;(3)导热弹性体材料。

理想的热界面材料应具有的特性:
(1)高导热性;
(2)高柔韧性,保证在较低安装压力条件下热界面此材料能够最充分地填充接触表面的空隙,保证热界面材料与接触面间的接触热阻很小;
(3)绝缘性;
(4)安装简便并具可拆性;
(5)适用性广,既能被用来填充小空隙,也能填充大缝隙。
导热界面材料的应用
-没有导热界面材料,热能缓慢的流向接触面,导热性能差。
-有使用导热界面材料时,接触面联接起来,热能均匀的流过,导热性能好。

热的传导
热传导的三种方式:
1. 热传导
2. 热对流
3. 热辐射
导热界面材料可应用的产品:
热界面材料,常见於下列几种应用形式,如:导热硅胶垫导热粘接胶导热膏,导热胶带。藉由不同形式的特性,可广泛用於电子产品,汽车电子,电信,消费电子,照明,军事,医疗,电源供应器,无线传输,个人电脑,LED,液晶电视,电脑主机板,DRAM记忆模组,冷却器,车辆控制模组,笔记型电脑等…只要是有热管理问题,HUIWELL的产品都可以提供一个具有成本效益且与专业配合度高的解决方案。