超薄界面熱管理材料的選擇：導熱硅脂or導熱相變材料？

5G時代，電子設備集成空間變得越來越小，但功能卻不斷增多，導致產生的熱量越來越大，因此，當今電子設備面臨的熱管理問題有：在有限的空間內，尺寸較薄的界面，該如何選擇合適的導熱界面材料（TIM）。

實際應用中，我們希望使用一種盡可能薄的材料，能夠填充熱源和散熱器之間的空隙，它不僅具備熱阻最低、熱傳遞路徑最短等優點；同時，這種材料要確保完全填充間隙，不留有任何多余空隙。在評估超薄膠層（定義標準為厚度小于200微米）應用時，我們通常會考慮兩類導熱界面材料--導熱硅脂和導熱相變材料。這兩者該如何選擇呢？其實兩者各有優點與不足，具體選擇取決于加工偏好和應用性能要求。下面是選擇其中一種作為薄膠層導熱界面材料時需要考慮的一些因素。

導熱硅脂

導熱硅脂是一種常見的導熱界面材料，以硅油為原料，并添加導熱粉體（也稱導熱填料、導熱劑），如球形/角形/準球氧化鋁或氮化硼、氮化鋁、類球氧化鎂、氧化鋅等，經過加熱減壓、研磨等工藝之后形成的一種絕緣導熱材料。

性能優勢：l   使用簡單；l   性價比高。幾十年來導熱硅脂始終是薄膠層解決方案的“首選”；l   一些高端的導熱硅脂可以滿足相對嚴苛的要求。

面臨挑戰：l   應用受限：它不適用于需要電氣隔離或極高可靠性設計的情形；l   污染風險：由于導熱硅脂存在泵出（pump out）問題，可能會污染其他元件。

加工方式：通常在電子組裝時人工涂抹的。由于它們具有一定的粘度，不能直接進行加工使用。

導熱相變材料

導熱相變材料的形態包括可干燥漿料或薄膜。一旦在應用中達到相變溫度，這些導熱相變材料便會流入并填充空隙。當溫度降低到相變溫度時,它們會恢復固體狀態。

性能優勢：l   穩定性高。在低于相變溫度時保持固態；l   處理便捷。相變漿料可經絲網印刷或點膠處理后干燥，而薄膜材料易于處理和應用；l   簡潔干凈。可預先在散熱片中應用導熱相變材料，不會像導熱硅脂那樣會造成泵出，導致產生污垢；l   持久完整。材料不會因時間久而移動(或稱為“泵出pump out”)，這有助于保持熱傳導功能完整。

面臨挑戰：l   薄度有限：部分應用下，只有使用導熱硅脂才能實現超薄膠層最小化；l   成本較高：點膠/印刷設備的產能越高，需要的前期投資越多。

加工方式：所有類型的導熱相變材料，都可以通過手動加工或使用自動化系統進行放置。

薄膠層導熱界面材料的選擇主要取決于最終應用、預期壽命以及可靠性等要求。當下，當務之急是開發性能優異的導熱硅脂和導熱相變材料配方。作為導熱界面材料的關鍵材料之一——導熱劑粉體的選擇很關鍵。金戈新材在生產、處理導熱劑粉體方面已有多年經驗，可解決常規導熱粉體與硅油相容性差，提高硅脂的抗泵出、抗垂流效果，同時具有高導熱、低熱阻、低油離度、耐高低溫、低揮發等性能。欲了解詳細的產品應用信息，可點擊右下方客服咨詢，致電0757-87572711，期待與您的合作。

未來，半導體技術的進步使得芯片的尺寸不斷縮小，導致電子器件的功率及散熱要求隨之增加，將倒逼著封裝技術的發展和進步，需要我們不斷優化開發薄膠層導熱界面材料。這對于導熱材料企業或者供應商來說，既是機遇也是挑戰，鞭策著企業向高端發力，引領創新，為客戶研發及生產高性能的導熱功能材料，創造更高價值。