高導(dǎo)熱5W/m·K低熱阻的導(dǎo)熱硅脂

導(dǎo)語：隨著電子設(shè)備的性能和功能的提高，每個(gè)設(shè)備產(chǎn)生的熱量增加，熱量有效地散發(fā)、消散和冷卻熱量很重要。對(duì)于5G智能手機(jī)和AR/VR設(shè)備等高性能移動(dòng)產(chǎn)品，由于采用高性能IC和追求減輕重量的高度集成設(shè)計(jì)，導(dǎo)致散熱部件的安裝空間受到限制，因此利用高導(dǎo)熱墊片和導(dǎo)熱凝膠等TIM材料來更好地散熱。

TIM熱管理材料分類の紹介概述

熱管理，包括熱的傳導(dǎo)、分散、存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換，正在成為一門新興的橫跨物理、電子和材料等的交叉學(xué)科，在電子、電池、汽車等行業(yè)都有特定的概念和含義，其中的熱管理材料發(fā)揮了舉足輕重的作用，與其它控制單元協(xié)同運(yùn)作保證了工作系統(tǒng)正常運(yùn)行在適當(dāng)?shù)臏囟取?/span>

伴隨著5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0、國家重大戰(zhàn)略需求等領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，電子器件功率密度持續(xù)攀高，更急需高效的熱管理材料和方案來保證產(chǎn)品的效率、可靠性、安全性、耐用性和持續(xù)穩(wěn)定性。熱管理材料是熱管理系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，而成分、結(jié)構(gòu)及加工工藝對(duì)熱管理材料的核心技術(shù)指標(biāo)熱傳導(dǎo)率有重大影響。

圖1 電子設(shè)備熱管理系統(tǒng)

二

TIM熱管理材料

2-1 熱界面材料（Thermal Interface Material, TIM）

選擇理想的熱界面材料需要關(guān)注如下因素：

1）熱導(dǎo)率：熱界面材料的體熱導(dǎo)率決定了它在界面間傳遞熱量的能力，減少熱界面材料本身的熱阻；

2）熱阻：理想情況下應(yīng)盡可能低，以保持設(shè)備低于其工作溫度；

3）導(dǎo)電性：通常是基于聚合物或聚合物填充的不導(dǎo)電材料；

4）相變溫度：固體向液體轉(zhuǎn)變，界面材料填充空隙，保證所有空氣被排出的溫度；

5）粘度：相變溫度以上的相變材料粘度應(yīng)足夠高，以防止在垂直方向放置時(shí)界面材料流動(dòng)滴漏；

6）工作溫度范圍：必須適應(yīng)應(yīng)用環(huán)境；

7）壓力：夾緊產(chǎn)生的安裝壓力可以顯著改善TIM的性能，使其與表面的一致性達(dá)到最小的接觸電阻；

8）排氣：當(dāng)材料暴露在高溫和/或低氣壓下時(shí)，這種現(xiàn)象是揮發(fā)性氣體的釋放壓力；

9）表面光潔度：填充顆粒影響著界面的壓實(shí)和潤濕程度，需要更好地填補(bǔ)了不規(guī)則表面的大空隙；

10）易于應(yīng)用：容易控制材料應(yīng)用的量；

11）材料的機(jī)械性能：處于膏狀或液態(tài)易于分配和打??；

12）長期的穩(wěn)定性和可靠性：需要在設(shè)備的整個(gè)壽命周期內(nèi)始終如一地執(zhí)行（如微處理器7-10年，航空電子設(shè)備和電信設(shè)備的壽命預(yù)計(jì)為數(shù)十年）；13）成本：針對(duì)不同應(yīng)用，在性能、成本和可制造性等因素進(jìn)行綜合權(quán)衡。

2-1-1 熱油脂（Thermal Greases）

通常由兩種主要成分組成，即聚合物基和陶瓷或金屬填料。硅樹脂因其良好的熱穩(wěn)定性、潤濕性和低彈性模量而被廣泛應(yīng)用，陶瓷填料主要使用如氧化鋁、氮化鋁、氧化鋅、二氧化硅和鈹?shù)难趸锏?，常用的金屬填料如銀和鋁。將基礎(chǔ)材料和填料混合成可用于配合表面的糊狀物，當(dāng)應(yīng)用在“粗糙”的表面被壓在一起時(shí)，油脂會(huì)流進(jìn)所有的空隙中以去除間隙空氣。2-1-2 相變材料（Phase Change Materials, PCM）PCM傳統(tǒng)上是低溫?zé)崴苄阅z黏劑，通常在50-80°C范圍內(nèi)熔化，并具有多種配置，以增強(qiáng)其導(dǎo)熱性；基于低熔點(diǎn)合金和形狀記憶合金的全金屬相變材料已經(jīng)有研究發(fā)展。相變材料通常設(shè)計(jì)為熔點(diǎn)低于電子元件的最高工作溫度。熱墊（Thermal Pads）熱墊的關(guān)鍵是它們改變物理特性的能力。在室溫下，它們是堅(jiān)固的，容易處理，當(dāng)電子元件達(dá)到其工作溫度時(shí)，相變材料變軟，隨著夾緊壓力，它最終開始像油脂一樣流入接頭的空隙中，該材料填補(bǔ)了空氣間隙和空隙，改善了組件和散熱器之間的熱流。相比于油脂材料熱墊不受泵出效應(yīng)和干問題困擾。低熔點(diǎn)合金（Low Melting Alloys, LMAs）基于低熔點(diǎn)合金（或稱為液態(tài)金屬）的相變熱界面材料，需要在低于電子元件工作溫度的液態(tài)狀態(tài)下才能流入所有的表面邊緣。低熔點(diǎn)合金具有優(yōu)異的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性，而且性質(zhì)穩(wěn)定、常溫下不與水反應(yīng)，不易揮發(fā)、安全無毒。通過不同的配方可實(shí)現(xiàn)不同熔點(diǎn)、不同粘度、不同熱導(dǎo)率/電導(dǎo)率，以及不同物理形態(tài)的液態(tài)金屬材料。鉍、銦、鎵和錫基合金（如鎵鋁合金、鎵鉍合金、鎵錫合金、鎵銦合金）是最常用的合金，通常不使用有毒性和環(huán)境問題的鎘、鉛和汞基合金。形狀記憶合金（Shape Memory Alloys, SMA）將一種或多種形狀記憶合金顆粒分散在熱油脂中，并在設(shè)備工作溫度下應(yīng)用于熱源和散熱器之間的界面，研究表明形狀記憶合金增強(qiáng)了電子器件與散熱器之間的熱接觸。在電子器件使用過程中，溫度的升高使形狀記憶合金由低溫馬氏體相變?yōu)楦邷貖W氏體相變。片狀剝離粘土（Exfoliated Clay）將一種或多種聚合物、導(dǎo)熱填料和剝離粘土材料組成一種相變材料，在粘土剝離成熱界面材料的過程中，粘土顆粒彌散成長徑比大于200且表面積大的片狀結(jié)構(gòu)。由于高長徑比，只需要少量顆粒小于10wt%的粘土顆粒就能顯著提高TIM的熱性能；也有人認(rèn)為，這些粒子減緩了氧氣和水通過界面材料的擴(kuò)散和減慢了揮發(fā)性組件的釋放速度，從而減少了泵出和干出，提高了TIM的可靠性和性能。熔絲/不熔的填料（Fusible/Non-Fusible Fillers）將硅樹脂等聚合物與可熔性填料（如焊料粉末）結(jié)合而成的混合物TIM，在固化過程中，焊料顆?；亓魅诤显谝黄鹦纬筛邔?dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。還可以在相變材料中添加難熔填料，以形成易熔和難熔填料的混合物，從而增強(qiáng)TIM的機(jī)械性能。當(dāng)熱通過滲透（即點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的顆粒接觸）傳導(dǎo)時(shí)，不可熔顆粒也會(huì)增加基體的熱導(dǎo)率。測(cè)試的非易熔顆粒填料材料包括氧化鋅、鋁、氮化硼、銀、石墨、碳纖維、金剛石和金屬涂層填料，如金屬涂層碳纖維或金屬涂層金剛石，在熱界面材料中，推薦易熔填料比例為60-90wt%和非易熔填料比例為5-50wt%。2-1-3熱傳導(dǎo)彈性體（Thermally Conductive Elastomers）熱傳導(dǎo)彈性體（或稱為凝膠，Gels）通常由填充有熱傳導(dǎo)陶瓷顆粒的硅彈性體組成，可以用編織玻璃纖維或電介質(zhì)膜等增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。彈性體通常用于需要電絕緣的設(shè)備中，彈性材料的TIMs不像油脂可自由流動(dòng)，為了符合表面的不規(guī)則性，需要足夠的壓縮載荷來變形。在低壓力下，彈性體不能填充表面之間的空隙，熱界面電阻高；隨著壓力的增加，彈性體填充了更多的微觀空隙，熱阻減小。若組裝完成，就需要永久性的機(jī)械緊固件來保持連接，所獲得的熱阻取決于厚度、夾緊壓力和體積導(dǎo)熱系數(shù)。2-1-4 碳基熱界面材料（Carbon Based TIMS）碳纖維/納米纖維（Carbon Fibre/Nano-Fibre）通過精密切割連續(xù)的高導(dǎo)熱碳纖維束和靜電植絨纖維排列在基材上，并用一層薄薄的未固化粘合劑固定形成一個(gè)天鵝絨一樣的結(jié)構(gòu)?；陌ń饘俨?、聚合物和帶有粘合劑的碳片，如硅樹脂、環(huán)氧樹脂和陶瓷粘合劑纖維，它們可以獨(dú)立彎曲以跨越局部間隙，同時(shí)需要較低的接觸壓力以確保每根纖維都能接觸兩個(gè)表面。石墨片（Graphite Flakes）把蠕蟲石墨在沒有粘合劑的情況下壓縮在一起，形成一個(gè)有粘性的高純度石墨薄片，這些柔性材料最初是用于流體密封的墊片（如內(nèi)燃機(jī)的封頭墊片），由于石墨片材料具有天然的多孔性，將其浸漬礦物油或合成油等聚合物可用于開發(fā)特定等級(jí)的高性能柔性石墨片用于TIM應(yīng)用。碳納米管（Carbon Nanotubes）結(jié)合碳納米管結(jié)構(gòu)及導(dǎo)熱特性，它在熱管理技術(shù)中潛在的應(yīng)用方向主要包括：(1) 將碳納米管作為添加劑改善各種聚合物基體內(nèi)的熱傳遞網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而發(fā)展高性能導(dǎo)熱樹脂、電子填料或黏合劑；(2) 構(gòu)建自支撐碳納米管薄膜結(jié)構(gòu), 通過調(diào)制碳納米管取向分布實(shí)現(xiàn)不同方向的傳熱；(3) 發(fā)展碳納米管豎直陣列結(jié)構(gòu)，通過管間填充、兩端復(fù)合實(shí)現(xiàn)熱量沿著碳納米管高熱導(dǎo)率的軸向方向傳輸，以期為兩個(gè)界面間熱的輸運(yùn)提供了有效的通道開發(fā)高性能[3]。最常見的基于碳納米管TIMs主要分為三類，按照制造復(fù)雜性的順序排列如下：碳納米管和碳納米管與金屬顆粒在聚合物基體中的均勻混合，碳納米管在襯底上的垂直排列生長，以及在芯片和熱分布器之間的兩面排列生長。在碳納米管TIMs中，碳納米管各向異性的結(jié)構(gòu)物性特點(diǎn)及與其它材料接觸界面熱阻過大的問題是需要研究者們重點(diǎn)關(guān)注研究的方向。電子裝置的總熱阻通常包括裝置本身對(duì)環(huán)境的熱耗散和TIM之間的接觸熱阻。而功率損耗的增加是一種趨勢(shì)，將需要具有更高性能、最低熱阻和長期可靠性的熱界面材料。石墨烯（Graphene）石墨烯熱界面材料主要以石墨烯或石墨烯與碳納米管、金屬等復(fù)合作為導(dǎo)熱填料，材料基體主要以環(huán)氧樹脂（導(dǎo)熱膠黏劑）為主要研究方向，其它基體如硅油、礦物油、硅橡膠、聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚氨酯等。石墨烯作為導(dǎo)熱填料的原料主要包括石墨烯片、剝離膨脹石墨烯片層、單層和多層石墨烯、單壁碳納米管和石墨烯、多壁碳納米管和石墨烯、聯(lián)苯胺功能化石墨烯、石墨烯和銀顆粒及氧化石墨烯等添加形式。單層或少層石墨烯還可以用于高功率電子器件散熱，如將化學(xué)氣相沉積（CVD）法制備的石墨烯轉(zhuǎn)移到高功率芯片上。其散熱效果取決于石墨烯片的大小及層數(shù)，且在轉(zhuǎn)移過程中易引入雜質(zhì)或產(chǎn)生褶皺和裂紋，也會(huì)影響石墨烯散熱效果。提高CVD法制備的石墨烯質(zhì)量和優(yōu)化轉(zhuǎn)移方法減少其轉(zhuǎn)移過程中的損壞，或直接將石墨烯生長在功率芯片表面，是提高石墨烯散熱效果的主要方法。將石墨烯制備成宏觀薄膜應(yīng)用于熱管理中也是一種重要的途徑，主要方法有：將液相剝離石墨烯經(jīng)過旋涂、滴涂、浸涂、噴涂和靜電紡絲等方式成膜；將氧化石墨烯通過高溫還原或者化學(xué)還原成膜；將石墨烯和碳纖維復(fù)合成膜；或者將石墨烯薄膜制備成三維形狀成膜等。石墨烯需要和器件基板接觸，因此減少石墨烯薄膜和基板間的接觸熱阻是石墨烯熱管理應(yīng)用必須考慮的問題，如采用共價(jià)鍵、功能化分子等方式。石墨烯薄膜性能和價(jià)格有優(yōu)勢(shì)才能取代目前主流的石墨膜（PI）散熱片，這對(duì)石墨烯薄膜產(chǎn)業(yè)化是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。

三

封裝材料

電子封裝材料是半導(dǎo)體芯片與集成電路連接外部電子系統(tǒng)的主要介質(zhì)，對(duì)電子器件的使用影響重大。理想的電子封裝材料應(yīng)滿足如下性能要求：（1）高的熱導(dǎo)率，保證電子器件正常工作時(shí)產(chǎn)生的熱量能及時(shí)散發(fā)出去；（2）熱膨脹系數(shù)需要與半導(dǎo)體芯片相匹配，避免升溫和冷卻過程中由于兩者不匹配而導(dǎo)致的熱應(yīng)力熱應(yīng)力損壞；（3）低密度，用在航天、軍事等方面，便于攜帶；（4）綜合的力學(xué)性能，封裝材料對(duì)電子元器件需起到支撐作用。

圖2 典型封裝材料的熱膨脹系數(shù)及熱導(dǎo)率與密度比值3-1 焊料

鉛錫焊料由于熔點(diǎn)低、性價(jià)比高等特點(diǎn)成為低溫焊料中最主要的焊料系列，但由于所含鉛的比例高給環(huán)境帶來了嚴(yán)重的污染，世界各國都在對(duì)性能相近或更高的無鉛焊料進(jìn)行重點(diǎn)研究。

新的元素添加到基于Sn體系中有如下基本要求：1）降低純錫表面張力，提高潤濕性；2）使焊料和基體之間通過擴(kuò)散快速形成金屬間化合物；3）提高Sn的延性；4）防止b-Sn轉(zhuǎn)變?yōu)閍 -Sn，導(dǎo)致不必要的體積變化，降低焊料的結(jié)構(gòu)完整性和可靠性；5）在液相可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮煞N或兩種以上固相的情況下，用共晶或近共晶成分保持熔點(diǎn)在183℃左右；6）改善機(jī)械性能（如蠕變、熱-機(jī)械疲勞、振動(dòng)和機(jī)械沖擊、剪切和熱老化）；7）防止錫晶須過度生長。

已被人們研究的可替代Sn-Pb體系中鉛的金屬有Ag、Bi、Cd、Cu、In、Sb、Zn、Al等，主要被研究開發(fā)的合金體系有：Sn-Ag-Cu、Sn-Cu、Sn-Ag、Sn-Ag-Cu-Bi、Bi–In、Sn–In、Sn –Bi、Sn–Bi–In、Sn–Zn–Bi、Sn–Zn等系列，另外活性納米粒子（如Co、Ni、Pt、Pd、Al、P、Cu、Zn、Ge、Ag、In、Sb、Au、TiO 2、SiC、Al2O3、SWCNT、SiO2、Cu–Zn、Cu6Sn5、Ag3Sn等）的添加可以改變焊料的微觀結(jié)構(gòu)、熔化溫度、潤濕性和機(jī)械性能。

無論在學(xué)術(shù)研究還是工業(yè)應(yīng)用，由于高或低的熔點(diǎn)、高界面生長、低潤濕性、低耐蝕性和成本等問題，很難用任何一種焊料合金來代替所有的Sn-Pb焊料。現(xiàn)實(shí)的解決方案可能是通過與其他合金元素相結(jié)合來進(jìn)行適當(dāng)?shù)膽?yīng)用，或者通過研究焊料合金的物理冶金和加工條件，改善焊料的微觀結(jié)構(gòu)和可靠性，及尋找具有良好重復(fù)性的工業(yè)規(guī)模合成路線等。

3-2 聚合物基復(fù)合材料

導(dǎo)熱聚合物材料的研究主要集中在填充型導(dǎo)熱聚合物材料方向，

聚合物基體主要有：HDPE、UHMWPE、LCP、POM、LDPE、EVA、PPS、PBT、PTFE、PA66、PA6、PEEK、PSU、PMMA、PC、TPU、ABS、PVC、PVDF、SB、SAN、PET、PS、PVDC、PIB、PP、PI；

導(dǎo)熱填料類型主要有：（1）金屬類，如銅、銀、金、鎳和鋁等；（2）碳類，如無定型碳、石墨、金剛石、碳納米管和石墨烯等；（3）陶瓷類，如氮化硼（BN）、氮化鋁（A1N）、氮化硅（Si3N4）、碳化硅（SiC）、氧化鎂（MgO）、氧化鈹（BeO）、氧化鋁（Al2O3）、氧化鋅（ZnO）、氧化硅（SiO2）等。填料的添加量、形狀、尺寸、混合比例、表面處理及取向、團(tuán)聚、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等都對(duì)聚合物基復(fù)合材料的熱導(dǎo)率有很大的影響。

聚合物基復(fù)合材料有如下特性：1）可通過選擇適當(dāng)?shù)奶盍蟻砜刂?a href="http://wenjunhu.com/v/tag/2364/" target="_blank">電氣絕緣和電氣傳導(dǎo)；2）易加工的整體零件或復(fù)雜的幾何形狀；3）重量輕；4）耐腐蝕；5）若使用柔性聚合物，則須符合相鄰粗糙表面的幾何形狀；6）聚合物復(fù)合材料的回彈性會(huì)引起振動(dòng)阻尼。聚合物基復(fù)合材料不僅應(yīng)用于電子封裝，還應(yīng)用于LED器件、電池和太陽電池等。

3-2 金屬基復(fù)合材料

金屬基復(fù)合材料通過改變?cè)鰪?qiáng)相種類、體積分?jǐn)?shù)、排列方式或復(fù)合材料的熱處理工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)熱導(dǎo)率高、熱膨脹系數(shù)可調(diào)的功能，并綜合金屬基體優(yōu)良的導(dǎo)熱性、可加工性和增強(qiáng)體高導(dǎo)熱、低熱膨脹的優(yōu)點(diǎn)，能夠制備出熱物理性能與電子器件材料相匹配的封裝材料。

金屬基復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的主要影響因素為增強(qiáng)體和金屬基體的物性，如種類、含量、形狀、尺寸及純度等。目前工藝成熟且性能穩(wěn)定得到廣泛應(yīng)用的是高體積分?jǐn)?shù)SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料（熱導(dǎo)率達(dá)200W/（m·K）、熱膨脹系數(shù)為7.8×10-6K-1，密度僅為3.0g/cm3），而為了開發(fā)熱導(dǎo)率更高的金屬基復(fù)合材料，目前主要的研究方向是金剛石、石墨烯等增強(qiáng)的鋁基、銅基和銀基復(fù)合材料，但此類金屬基體與金剛石或石墨烯之間潤濕性較差，界面效應(yīng)成為制約其性能的瓶頸。

3-2-1單項(xiàng)增強(qiáng)體金屬基復(fù)合材料

纖維：包括碳纖維增強(qiáng)銅基和鋁基復(fù)合材料（Cf/Cu、Cf/Al、），碳化硅纖維增強(qiáng)銅基復(fù)合材料（SiCf/Cu），以及金剛石纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，材料體中纖維以空間隨機(jī)分布、平面隨機(jī)分布和單向分布。

片體：如石墨片、石墨烯納米片等二維平面結(jié)構(gòu)材料。

顆粒：常見的有石墨顆粒、硅顆粒、碳化硅、金剛石等，其中Si/Al，SiC/Al廣泛應(yīng)用于電子封裝工業(yè)。

網(wǎng)絡(luò)互穿：增強(qiáng)相與基體相在空間都保持連續(xù)分布，從而可弱化復(fù)合界面對(duì)材料熱學(xué)性能的顯著影響，如C/Al、（SiC+C）/Al、CNTs/Cu等復(fù)合材料。

3-2-2 混雜增強(qiáng)體金屬基復(fù)合材料

顆粒-顆粒：包括雙粒度同質(zhì)顆粒、雙粒度異質(zhì)顆粒和等粒徑異質(zhì)顆粒等，如雙粒度SiC/Al、等粒徑（Dia+SiC）/Al等復(fù)合材料。

顆粒-片體：理論上有望彌補(bǔ)片體各向異性和顆粒增強(qiáng)效率低，同時(shí)發(fā)揮片體在半導(dǎo)體器件平面方向上的低膨脹與顆粒高導(dǎo)熱的作用，或者實(shí)現(xiàn)片體在平面方向上的高導(dǎo)熱與顆粒抑制熱膨脹的作用相匹配，如石墨片+碳化硅浸滲液相鋁合金復(fù)合材料。

納米材料：不僅有優(yōu)異的力學(xué)性能、極低的熱膨脹系數(shù)，而且具有很高的導(dǎo)熱性能，如碳納米纖維、碳納米管、石墨烯納米片、納米金剛石等。利用粉末冶金方法、片狀粉末冶金方法、選擇性涂布浸漬、金屬箔冷軋退火等工藝，可制備如納米項(xiàng)增強(qiáng)材料如碳納米管與金屬粉末（銅粉末）、片狀粉末冶金（CNTs/Al、CNTs/Cu及GNS/Al）等復(fù)合材料。納米相表面金屬化有望改善由納米相豐富的比表面積和金屬基體穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)帶來的界面結(jié)合困難問題，常用方法有（電）化學(xué)鍍銅、鍍鎳等]。

3-3相變材料

相變材料（Phase Change Materials, PCM）是利用物質(zhì)在相變（如凝固/熔化、凝結(jié)/汽化、固化/升華等）過程發(fā)生的相變熱來進(jìn)行熱量的儲(chǔ)存和利用的潛熱存儲(chǔ)材料。

圖3 儲(chǔ)能材料的分類

PCM根據(jù)其化學(xué)成分可歸類為有機(jī)和無機(jī)相變材料。有機(jī)相變材料主要由烷烴制成，包括石蠟、脂肪醇 、脂肪酸、蠟及烷烴基合金等；無機(jī)相變材料包括熔鹽、鹽水合物和金屬等；另一類相變材料包括有機(jī)-無機(jī)、無機(jī)-無機(jī)和有機(jī)-有機(jī)化合物的共晶混合物。

無機(jī)共晶混合物適用于高溫?zé)岽鎯?chǔ)系統(tǒng)，如集中太陽能熱電廠；有機(jī)共晶體適用于低溫儲(chǔ)熱，如維持建筑溫度，用于電池組的熱管理系統(tǒng)等；石蠟、脂肪酸和脂肪醇等有機(jī)化合物熔點(diǎn)低（10?60℃），適用于家用熱存儲(chǔ)。直鏈烴石蠟具有熔融熱高、低蒸氣壓、化學(xué)惰性、無相分離的自發(fā)成核等理想特性，是目前研究最多的有機(jī)PCM 之一，但石蠟的熱導(dǎo)率僅為0.2W/(m·K )，增加了其熔化時(shí)間以及蓄熱系統(tǒng)的充熱時(shí)間，因此向石蠟中加入高熱導(dǎo)率填料形成PCM復(fù)合材料是研究的一個(gè)熱點(diǎn)。

PCM材料要注意的問題:

1、傳統(tǒng)的PCM性質(zhì)分析方法局限性：1）分析少量樣本（1-10毫克），盡管PCMs的某些行為取決于其數(shù)量；2）分析儀器復(fù)雜而昂貴；3）無法直觀觀察到相變。

2、長期穩(wěn)定性：1）PCM-容器系統(tǒng)的穩(wěn)定性，儲(chǔ)存材料和容器的長期穩(wěn)定性不足是限制潛熱儲(chǔ)存廣泛使用的一個(gè)問題。一個(gè)相關(guān)的方面是這些系統(tǒng)的使用壽命，以及它們?cè)诓唤档托阅艿那闆r下能夠承受的循環(huán)次數(shù)；2）材料腐蝕，大多數(shù)關(guān)于鹽水合物腐蝕試驗(yàn)的文獻(xiàn)都是用稀釋的鹽水合物進(jìn)行的，通常在化學(xué)工業(yè)中使用，只有少數(shù)結(jié)果是基于對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的觀察；3）材料封裝，如不同的幾何形狀，有機(jī)共晶的結(jié)晶過程，不同組分比例的包封，封裝濃縮空隙，微膠囊化等。

四

隔熱材料

隔熱材料主要是指具有絕緣性能、對(duì)熱流可起屏蔽作用的材料或材料復(fù)合體，通常具有質(zhì)輕、疏松、多孔、導(dǎo)熱系數(shù)小的特點(diǎn)，工業(yè)上廣泛用于防止熱工設(shè)備及管道的熱量散失，或者在冷凍和低溫條件下使用，因此又被稱為保溫或保冷材料，同時(shí)由于其多孔或纖維狀結(jié)構(gòu)具有良好的吸聲功能，也廣泛用于建筑行業(yè)。

4-1 材質(zhì)分類

隔熱材料依據(jù)材質(zhì)可分為無機(jī)隔熱材料、有機(jī)隔熱材料、金屬及其夾層隔熱材料。

無機(jī)材料：（1）天然礦物，如石棉、硅藻土等；（2）人造材料，如陶瓷棉、玻璃棉、多孔類隔熱磚和泡沫材料。此類材料具有不腐爛、不燃燒、耐高溫等特點(diǎn)，多用于熱工設(shè)備及管道保溫。

有機(jī)材料：（1）天然有機(jī)類，如軟木、織物纖維、獸毛等；（2）人造或合成有機(jī)類，如人造纖維、泡沫塑料、泡沫橡膠等；（3）蜂窩材料，如蜂窩紙、蜂窩板。此類材料具有導(dǎo)熱系數(shù)極小、耐低溫、易燃等特點(diǎn)，適用于普冷下的保冷材料。

金屬及其夾層隔熱材料：（1）金屬材料，如銅、鋁、鎳等箔材；（2）金屬箔與有機(jī)或無機(jī)材料的夾層（或蜂窩）復(fù)合材料。此類材料具有很高的紅外輻射反射率，主要應(yīng)用于航空航天中的高溫?zé)岱雷o(hù)領(lǐng)域。

4-2 形態(tài)分類

隔熱材料依據(jù)材料形態(tài)分為多孔隔熱材料、纖維狀隔熱材料、粉末狀隔熱材料和層狀隔熱材料。

多孔材料又稱泡沫隔熱材料，具有質(zhì)量輕、絕緣性能好、彈性好、尺寸穩(wěn)定、耐穩(wěn)定性差等特點(diǎn)，主要有泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫橡膠、硅酸鈣、輕質(zhì)耐火材料等。

纖維狀隔熱材料又可分為有機(jī)纖維、無機(jī)纖維、金屬纖維和復(fù)合纖維等，工業(yè)上主要應(yīng)用的是無機(jī)纖維，如石棉、巖棉、玻璃棉、硅酸鋁陶瓷纖維、晶質(zhì)氧化鋁纖維等。

粉末狀隔熱材料主要有硅藻土、膨脹珍珠巖及其制品，主要應(yīng)用在建筑和熱工設(shè)備上。

4-3 新型隔熱材料

4-3-1 氣凝膠保溫隔熱材料

氣凝膠通常是指以納米量級(jí)超微顆粒相互聚集構(gòu)成的納米多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并在網(wǎng)絡(luò)孔隙中充滿氣態(tài)分散介質(zhì)的輕質(zhì)納米固態(tài)材料，孔隙率高達(dá)80%~99.8%，密度低至0.003g/cm3，常溫?zé)釋?dǎo)率低于空氣，是一種較為理想的輕質(zhì)、高效隔熱材料。

氣凝膠隔熱材料主要包括SiO2氣凝膠、ZrO2氣凝膠、Al2O3氣凝膠、Si-C-O氣凝膠及碳基氣凝膠（如石墨烯氣凝膠）等，在建筑、石化、航空航天等領(lǐng)域有廣泛使用。如民用領(lǐng)域的氣凝膠透明玻璃墻體、硅氣凝膠夾芯板及柔性氣凝膠隔熱氈等，廣泛應(yīng)用于管道、飛機(jī)、汽車等保溫體系中；航天航空領(lǐng)域的陶瓷纖維-氣凝膠復(fù)合隔熱瓦等。

4-3-2 碳質(zhì)保溫隔熱材料

碳?xì)质且环N低強(qiáng)碳纖維，主要可由聚丙烯腈纖維、瀝青（石油瀝青和煤瀝青）碳纖維、酚醛纖維、纖維素（即粘膠人造絲）纖維等制成，其導(dǎo)熱系數(shù)小、熱容量低、密度小、線膨脹系數(shù)小、耐高溫、耐熱沖擊強(qiáng)、耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)、高純無污染等優(yōu)異特性，主要應(yīng)用于晶體硅鑄錠爐、柴油車尾氣過濾器用陶瓷燒結(jié)、金屬熱處理、稀土類磁性材料制造、半導(dǎo)體晶圓生產(chǎn)設(shè)備、真空電阻爐、感應(yīng)爐、燒結(jié)爐、熱處理爐等。

4-3-3 復(fù)合保溫隔熱材料

復(fù)合硅酸鹽保溫材料具有可塑性強(qiáng)、導(dǎo)熱系數(shù)低、耐高溫、漿料干燥收縮率小等特點(diǎn)，主要有硅酸鎂、硅鎂鋁、稀土復(fù)合材料等。海泡石保溫隔熱材料是復(fù)合硅酸鹽保溫材料中的佼佼者，硅酸鋁耐火纖維可以制作薄層陶瓷纖維隔熱層，或者纖維墊、纖維氈、纖維板、纖維紙、纖維繩及織物等，可廣泛用于航空航天領(lǐng)域等。

隔熱保溫材料是節(jié)約能源的一個(gè)有效手段，開發(fā)科技含量高、性能優(yōu)良且穩(wěn)定、使用壽命長、制造成本低、環(huán)境友好的隔熱材料是未來發(fā)展的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，其中憎水性保溫隔熱材料（如硅酸鹽材料）、泡沫類保溫隔熱材料（如應(yīng)用于核工業(yè)的泡沫陶瓷、建筑隔熱的泡沫玻璃等）、環(huán)境友好型保溫隔熱材料（如利用粉煤灰制備熱工窯爐用隔熱材料）等是主要的發(fā)展方向。

五

熱電材料

圖4 熱電制冷器件

熱電制冷器件是利用熱電材料的Peltier效應(yīng)，可以在通入電流的條件下將熱從高溫端轉(zhuǎn)移到低溫端，實(shí)現(xiàn)電到熱的轉(zhuǎn)化，提高電子模塊封裝的冷卻效果，從而減少芯片結(jié)溫或適應(yīng)更高的功耗。理想的熱電材料需要高的無量綱優(yōu)值（zT），即低的熱導(dǎo)率、高的功率因子；熱電制冷器件具有小巧、無噪音、沒有活動(dòng)部件等優(yōu)勢(shì)、還可以進(jìn)行主動(dòng)溫度控制，是固態(tài)激光器、焦平面特測(cè)器陣列等必備冷卻裝置，還可以利用Peltier效應(yīng)的逆效應(yīng)Seebeck效應(yīng)將汽車尾氣等熱能轉(zhuǎn)化為電能[3]。

熱電制冷器件可調(diào)節(jié)的熱流量大小有限，能效比（Coefficient of Performance，COP）要比傳統(tǒng)的冷凝系統(tǒng)低，并依賴于應(yīng)用環(huán)境（通常小于1），意味著熱電制冷器件所消耗的電能相當(dāng)/或大于元器件被冷卻的功率耗散，這些缺點(diǎn)主要是由于熱電材料本身的局限所致，所以熱電制冷器件目前僅應(yīng)用在相對(duì)較低的熱流量場(chǎng)合。為了改善熱電制冷器件的性能，開發(fā)高性能的熱電材料是業(yè)界主要的研究方向之一。

圖5 n型（a）及 P型（b）典型熱電材料的無量綱優(yōu)值 zT

六

小結(jié)

從工程應(yīng)用的角度而言，對(duì)于熱管理材料的要求是多方面的。例如，希望熱界面材料在具有高熱導(dǎo)率的同時(shí)保持高的柔韌性和絕緣性；對(duì)于高導(dǎo)熱封裝材料，則希望高的熱導(dǎo)率和與半導(dǎo)體器件相匹配的熱膨脹率；對(duì)于相變儲(chǔ)熱材料，則希望高的儲(chǔ)熱能力和熱傳導(dǎo)能力。為了同時(shí)兼顧這些特性，將不同的材料復(fù)合化在一起從而達(dá)到設(shè)計(jì)要求的整體性能是熱管理材料的發(fā)展趨勢(shì)，性能主要影響因素有增強(qiáng)體的物性（熱導(dǎo)率、熱膨脹率、體積分?jǐn)?shù)、形狀及尺寸）、基體的物性（熱導(dǎo)率和熱膨脹率等）、增強(qiáng)體/基體的界及增強(qiáng)體在基體中的空間分布（彌散或連續(xù)分布）。
近來人們研究發(fā)現(xiàn)，材料的非均勻復(fù)合構(gòu)型（如混雜、層狀、環(huán)狀、雙峰、梯度、多孔、雙連續(xù)/互穿網(wǎng)絡(luò)、分級(jí)、諧波等）更有利于發(fā)揮復(fù)合設(shè)計(jì)的自由度和復(fù)合材料中不同組元間的協(xié)同耦合效應(yīng)，復(fù)合界面（亞微米尺度界面層）的微觀結(jié)構(gòu)精細(xì)調(diào)控（化學(xué)成分、結(jié)合狀態(tài)、微觀結(jié)構(gòu)及物相組成等）影響著界面處產(chǎn)生的界面應(yīng)力、界面化學(xué)反應(yīng)、界面組分偏析、界面結(jié)晶等界面效應(yīng)，導(dǎo)致界面處熱及力學(xué)性能的不同，從而顯著影響到復(fù)合材料的熱導(dǎo)率及熱膨脹率，這些已經(jīng)成為熱管理材料復(fù)合化研究的主要方向。

TIM 熱管理材料---導(dǎo)熱硅脂

一

簡介

導(dǎo)熱硅脂也常稱為散熱膏，是以特種硅油做基礎(chǔ)油，添加耐熱、導(dǎo)熱性能優(yōu)異的材料如新型金屬氧化物做填料，配以多種功能添加劑，經(jīng)特定的工藝加工而成的膏狀物。顏色因材料不同而具有不同的外觀。其具有良好的導(dǎo)熱、耐溫、絕緣等性能，是耐熱器件理想的介質(zhì)材料，而且化學(xué)性能穩(wěn)定，在使用中不會(huì)產(chǎn)生腐蝕氣體，不會(huì)對(duì)所接觸的金屬產(chǎn)生影響。廣泛用于功率放大器、晶體管、電子管、CPU等電子元器件的導(dǎo)熱及散熱，從而保證電子儀器、儀表等的電氣性能的穩(wěn)定。

（一）應(yīng)用目的

發(fā)熱源與散熱器直接接觸，在其結(jié)合處形成一個(gè)高的梯度溫差，即使是拋光過的表面，也無法做到兩個(gè)表面物理全接觸。如果將導(dǎo)熱材填充其間，可以看到它有效的降低了發(fā)熱源和散熱器的溫差。減少熱阻，就必要做到物理上的完全接觸，這樣才能形成高效熱傳導(dǎo)途徑。

（二）應(yīng)用原理

導(dǎo)熱膏的導(dǎo)熱原理就是填充CPU和散熱器中間的空隙，令兩者實(shí)現(xiàn)充分接觸，電器在工作過程中更有利于熱能傳遞出去。所以導(dǎo)熱膏使用不能過厚，過厚的硅脂層阻礙熱能傳遞，不利于熱量快速傳出。所以導(dǎo)熱硅脂在使用的時(shí)候適量即可，并不是涂抹越多導(dǎo)熱效果越好。

二

導(dǎo)熱硅脂關(guān)鍵性能參數(shù)

（一）、導(dǎo)熱系數(shù)

導(dǎo)熱系數(shù)是導(dǎo)熱硅脂應(yīng)用過程重要指標(biāo)之一，一般用戶都缺少直接測(cè)試導(dǎo)熱系數(shù)的儀器，均是整機(jī)測(cè)試驗(yàn)證散熱效果，但是這都是短暫的效果，比如需求導(dǎo)熱系數(shù)1.0w/m.k，而廠家提供0.8w/m.k，從用戶整機(jī)試驗(yàn)可能看不出明顯差異，但是實(shí)際應(yīng)用后時(shí)間久了，導(dǎo)熱效果可能就會(huì)跟不上，導(dǎo)致產(chǎn)品提前失效；選擇準(zhǔn)確的導(dǎo)熱系不要輕易相信理論值，而要實(shí)實(shí)在在的測(cè)試值，大家在選擇導(dǎo)熱系數(shù)的時(shí)候多了解與導(dǎo)熱系數(shù)相關(guān)的參數(shù)，比如測(cè)試面積、熱流量、測(cè)試熱阻、測(cè)試壓力、平均溫度等等，如果能把這些參數(shù)都說明白，說明該導(dǎo)熱硅脂是經(jīng)過嚴(yán)格測(cè)試得出的導(dǎo)熱系數(shù)，防止得到與實(shí)際需求偏低的導(dǎo)熱硅脂。

（二）稠度

稠度是導(dǎo)熱硅脂操作性重要的指標(biāo)，一般表征的項(xiàng)目有細(xì)膩度、粘度、針入度，細(xì)膩度要求導(dǎo)熱硅脂生產(chǎn)出來無顆粒，有顆粒的情況下會(huì)導(dǎo)致接觸面不平，并且表現(xiàn)干巴，難以刮平；同一導(dǎo)熱系數(shù)的導(dǎo)熱硅脂粘度越大或者針入度越小，那么操作起來相對(duì)就越難，所以大家確認(rèn)好導(dǎo)熱系數(shù)后，還要對(duì)比操作性，以免影響生產(chǎn)效率。

（三）、高溫老化

為保證導(dǎo)熱硅脂在產(chǎn)品預(yù)期壽命內(nèi)的應(yīng)用可靠，那么導(dǎo)熱硅脂耐候性知識(shí)就需要了解兩個(gè)方面，一是老化后導(dǎo)熱硅脂導(dǎo)熱系數(shù)衰減率有多少；二是老化后揮發(fā)性如何，出油率如何；確認(rèn)好了這些也就基本可以確認(rèn)導(dǎo)熱硅脂是否會(huì)在使用過程中提前失效。

大部分用戶對(duì)導(dǎo)熱硅脂的選擇均是在網(wǎng)上直接購買，對(duì)于導(dǎo)熱硅脂硅脂應(yīng)用后的穩(wěn)定性優(yōu)劣有比較簡單的方法，不需設(shè)備，只需要觀察嚴(yán)重性即可。鑒別方法為烘烤，烘烤的目的是模擬導(dǎo)熱硅脂長期在高溫下各成分物料是否會(huì)分離，重量會(huì)不會(huì)變小以及物料本身性質(zhì)會(huì)不會(huì)變化，比如顏色。導(dǎo)熱硅脂性能越穩(wěn)定，高溫烘烤發(fā)生變化的現(xiàn)象就越輕微，反之不穩(wěn)定，各物料發(fā)生變化的現(xiàn)象越嚴(yán)重。簡單方法是取5-10g的導(dǎo)熱硅脂放置于錐形瓶中，使用表面皿蓋住，在150-200℃環(huán)境下烘烤一段時(shí)間，觀察表面皿油暈現(xiàn)象，油暈越嚴(yán)重，說明導(dǎo)熱硅脂在后續(xù)應(yīng)用過程中穩(wěn)定性相對(duì)就會(huì)差，這是鑒別的方法之一。

三

導(dǎo)熱硅脂選擇注意事項(xiàng)

實(shí)際應(yīng)用中，不同企業(yè)由于生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品使用環(huán)境等差異，對(duì)導(dǎo)熱硅脂的各性能需求存在一定的差異，如何選擇適合自己產(chǎn)品的導(dǎo)熱硅脂，需重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)方面。

1）、細(xì)膩度：導(dǎo)熱硅脂的細(xì)膩度是否優(yōu)越，可以從幾個(gè)方面進(jìn)行識(shí)別，比如膠體均勻、色度光亮、易操作、膠體無粗礦顆粒等等表面現(xiàn)象，所以選擇導(dǎo)熱硅脂外觀指標(biāo)以及操作性是判定導(dǎo)熱硅脂品質(zhì)的關(guān)鍵一步，如果導(dǎo)熱硅脂膠體不均勻，部分稀，部分稠或者難均勻操作，都會(huì)導(dǎo)致散熱效果下降，所以導(dǎo)熱硅脂細(xì)膩度至關(guān)重要。

2）、油離度：是指導(dǎo)熱硅脂在特定溫度下保持一定時(shí)間后硅油析出量，是評(píng)價(jià)導(dǎo)熱硅脂穩(wěn)定性的指標(biāo)。有不少用戶在使用過程中發(fā)現(xiàn)有些導(dǎo)熱硅脂使用一段時(shí)間后上層出現(xiàn)一層油，說明這些導(dǎo)熱硅脂在存儲(chǔ)穩(wěn)定性方面相對(duì)較差，如果沒有特殊工藝攪拌分散，產(chǎn)品的散熱性及操作性均會(huì)下降。所以導(dǎo)熱硅脂存儲(chǔ)穩(wěn)定性可以測(cè)試油離度，測(cè)試方法可以咨詢專業(yè)的生產(chǎn)廠家。

3）、耐熱性：指的是導(dǎo)熱硅脂在受熱的條件下仍能保持其優(yōu)良的性能，保持使用壽命更加長，大家都明白，一般能使用到導(dǎo)熱硅脂的產(chǎn)品，應(yīng)用環(huán)境均是高溫環(huán)境，導(dǎo)熱硅脂耐熱性越好，那么使用就更加持久。

四

導(dǎo)熱硅脂使用注意事項(xiàng)

1）涂抹散熱膏不要使用手指涂抹，應(yīng)該使用指套；

2）使用之前，首先確認(rèn)散熱器底座和器件核心表面沒有異物，才能輕輕把散熱器放在器件上；

3）把散熱器放在器件上后，不能不能轉(zhuǎn)動(dòng)或者平移散熱器，否則可能會(huì)導(dǎo)致散熱器和器件之間的導(dǎo)熱脂厚度不均勻；

4）儲(chǔ)存方面，不要放在太陽直射的地方，放于陰涼通風(fēng)處，開封使用后盡量一次用完，如有剩余一定要密封后保管；

5）安全方面，應(yīng)避免接觸皮膚和眼睛，如誤入眼睛，請(qǐng)立即用清水洗干凈，有必要時(shí)看醫(yī)生，接觸皮膚用干毛巾擦去，并用肥皂洗干凈。

五

導(dǎo)熱硅膠與導(dǎo)熱硅脂的區(qū)別

在選購導(dǎo)熱系產(chǎn)品時(shí)，很多人會(huì)將導(dǎo)熱硅膠和導(dǎo)熱硅脂搞混淆，它們名字差不多，但并不是同一款產(chǎn)品，使用上也有著很大的不同。那么，怎么分區(qū)導(dǎo)熱硅膠和導(dǎo)熱硅脂呢？

導(dǎo)熱硅膠是一種單組份脫醇型室溫固化硅橡膠，具有對(duì)電子器件冷卻和粘接功效?？稍诙虝r(shí)間內(nèi)固化成硬度較高的彈性體。固化后與其接觸表面緊密貼合以降低熱阻,從而有利于熱源與其周圍的散熱片、主板、金屬殼及外殼的熱傳導(dǎo)。產(chǎn)品具有導(dǎo)熱性能高、絕緣性能好以及便于使用等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)包括銅、鋁、不銹鋼等金屬有良好的粘接性, 固化形式為脫醇型，對(duì)金屬和非金屬表面不產(chǎn)生腐蝕。

而我們通常所說的導(dǎo)熱硅脂，是一種油脂狀的，沒有粘接性能，不會(huì)干固，是采用特殊配方生產(chǎn)，使用導(dǎo)熱性和絕緣性良好的金屬氧化物與有機(jī)硅氧烷復(fù)合而成。產(chǎn)品具有極佳的導(dǎo)熱性，良好的電絕緣性，較寬的使用溫度（工作溫度 -50℃ —+230℃），很好的使用穩(wěn)定性，較低的稠度和良好的施工性能，本品無毒、無腐蝕、無味、不干、不溶解。

（一）、特性不同

1）導(dǎo)熱硅脂：具有高導(dǎo)熱率，極佳的導(dǎo)熱性，良好的電絕緣性(只針對(duì)絕緣導(dǎo)熱硅脂)，較寬的使用溫度，很好的使用穩(wěn)定性，較低的稠度和良好的施工性能。

2）導(dǎo)熱硅膠：通過空氣中的水份發(fā)生縮合反應(yīng)放出低分子引起交聯(lián)固化，而硫化成高性能彈性體。具有卓越的抗冷熱交變性能、耐老化性能和電絕緣性能。并具有優(yōu)異的防潮、抗震、耐電暈、抗漏電性能和耐化學(xué)介質(zhì)性能。

（二）、用途作用不同

1）導(dǎo)熱硅脂：用于功率放大器、晶體管、電子管、CPU等電子元器件的導(dǎo)熱及散熱，從而保證電子儀器、儀表等的電氣性能的穩(wěn)定。

2）導(dǎo)熱硅膠：廣泛涂覆于各種電子產(chǎn)品，電器設(shè)備中的發(fā)熱體（功率管、可控硅、電熱堆等）與散熱設(shè)施（散熱片、散熱條、殼體等）之間的接觸面，起傳熱媒介作用和防潮、防塵、防腐蝕、防震等性能。

六

導(dǎo)熱硅脂的使用操作步驟方法

導(dǎo)熱硅脂作為一種幫助散熱的佳品，在幫助電腦CPU等的散熱方面起到了至關(guān)重要的作用。但是很多人都不知道應(yīng)該如何正確的涂抹導(dǎo)熱硅脂。

1）清理基材表面：使用導(dǎo)熱硅脂之前，需要把待涂抹硅脂基材清理干凈。若是基材表面坑坑洼洼或者有灰塵，影響硅脂服帖性。導(dǎo)熱硅脂無基材無法充分接觸，之間影響散熱性能；

2）準(zhǔn)備工具：一般導(dǎo)熱硅脂裝在罐子中，使用的時(shí)候需要借助刮板、手套等工具，避免皮膚直接接觸硅脂。還有的導(dǎo)熱硅脂屬于針筒包裝，這類更容易施工，涂抹到基材表面后，用刮板刮平就可以了；

3）表面整理：涂抹基材中的導(dǎo)熱硅脂，若想發(fā)揮更好性能，需要觀察涂抹硅脂是否平整、是否均勻，厚度不可以超過3m；

4）組裝電器：導(dǎo)熱硅脂涂抹后，不需要做任何等待就可以直接進(jìn)行下一步施工。組裝散熱器的時(shí)候，需要用螺絲把散熱器與發(fā)熱體緊固，這樣才能保障與導(dǎo)熱硅脂充分結(jié)合，發(fā)揮散熱性能。

（一）、涂抹導(dǎo)熱硅脂

第1步：去除涂覆層雜質(zhì)

在涂抹導(dǎo)熱硅脂之前，首先應(yīng)該確保涂覆層的光潔，檢查一下表面是否有雜質(zhì)、塵埃等，也檢查一下涂覆層的表面是否有銹斑，以免影響到接下來的操作。并且，假如涂覆層有銹斑等，也會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)熱硅脂的涂抹不充分，進(jìn)而減少導(dǎo)熱硅脂的使用壽命。因此，去除雜質(zhì)以及確保涂覆層光潔這一步看似簡單，卻必不可少。

第2步：均勻涂抹

確保涂覆層光潔之后，接下來就是最重要的涂抹環(huán)節(jié)了。在涂抹導(dǎo)熱硅脂的時(shí)候，可以先將少量導(dǎo)熱硅脂放置在涂覆層上，然后用刮板刮均勻即可。在這里，可以采用“一字刮抹”、“十字刮抹”等的方法，目的是使得放置在涂覆層上的導(dǎo)熱硅脂均勻且輕薄。涂抹完導(dǎo)熱硅脂后觀察表面是否有氣泡，有氣泡的地方需要用刮板刮平。

（二）、以涂抹CPU導(dǎo)熱硅脂為例

（1）在CPU外殼中央點(diǎn)少量導(dǎo)熱硅脂，硅脂的容器不一定是針管，也可能是小瓶，可以用牙簽等挑少量硅脂置于相同位置；

（2）用小紙板或塑料片刮硅脂，使硅脂均勻的在CPU外殼上，攤開為薄薄的一層；

（3）攤開均勻后，隱約可見CPU金屬外殼在薄薄的一層硅脂下面。硅脂不易涂太厚，因?yàn)樗膶?dǎo)熱系數(shù)畢竟沒有金屬高，更不要溢出CPU外殼邊緣，如若粘到主板上，需用棉簽或干凈的紙板或塑料片刮掉CPU外殼邊緣溢出的硅脂。

操作使用注意事項(xiàng)：

1、將無絨布蘸上丙酮清洗CPU表面以及散熱器底部，千萬不要用手直接去碰觸；

2、確定即將涂抹的區(qū)域，在中間位置擠上適量的導(dǎo)熱硅脂；

3、戴上指套來回按壓，直到導(dǎo)熱硅脂均勻的分布在涂抹區(qū)域。按壓時(shí)可以按照順時(shí)針或者逆時(shí)針的方向去運(yùn)動(dòng)，有助于涂抹大大小小的縫隙；

4、將多余的膠粘劑擦拭干凈，觀察整個(gè)區(qū)域的顏色是否一致。如果涂抹過的區(qū)域與其它地方的顏色不太一樣，說明縫隙已經(jīng)被填補(bǔ)完整，可以投入使用中。

除了上述方法之外，還可以在CPU中間滴幾滴，通過散熱器的壓力將其擠壓均勻。這種方法更省事兒，不過有可能出現(xiàn)局部缺膠的情況，操作時(shí)多加注意。

七

導(dǎo)熱硅膠常見問題解答

Q1：導(dǎo)熱硅脂導(dǎo)熱系數(shù)越高越好嗎？

A：不是，導(dǎo)熱系數(shù)越高的前提，還要保證產(chǎn)品其它性能滿足應(yīng)用需求，才能保證產(chǎn)品在長期應(yīng)用過程中不會(huì)出現(xiàn)其它問題，比如刮不平、有顆粒、變干等。

Q2：有部分用戶提出導(dǎo)熱硅脂固化了，干了？

A：導(dǎo)熱硅脂是不會(huì)固化的，但是品質(zhì)劣質(zhì)的硅脂是有可能會(huì)變干的，這里需要說明導(dǎo)熱硅脂應(yīng)用過程不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也就不會(huì)結(jié)構(gòu)化，也就是不會(huì)固化，變干是由于油分離太多，導(dǎo)致硅脂變稠干巴。

Q3：導(dǎo)熱硅脂粘度越高，是不是導(dǎo)熱系數(shù)越好？

A：一定，導(dǎo)熱硅脂導(dǎo)熱系數(shù)是由配方中各物料的導(dǎo)熱性能決定的。

Q4：導(dǎo)熱硅脂施膠工藝有哪些，需要注意哪些事項(xiàng)？

A：常見的有點(diǎn)、刮、印刷、抹，一般共同需要注意的是是否有顆粒，是否易操作，是否有刺激氣味等。

Q5：導(dǎo)熱硅脂還有哪些俗名，以便區(qū)別？

A：常見的俗稱有散熱硅脂，導(dǎo)熱膏，散熱膏，所以大家在遇到這些品名時(shí)，均是導(dǎo)熱硅脂。

Q6：導(dǎo)熱硅脂有粘接性嗎？

A：準(zhǔn)確來說，導(dǎo)熱硅脂具有一定的黏性，但達(dá)不到粘接性的效果，黏性是為了更好的附著于散熱元器件上，不至于位移。

Q7：有些產(chǎn)品需要返修拆裝，導(dǎo)熱硅脂可以重復(fù)使用嗎？

A：一般是可以重復(fù)使用的，但是建議不要重復(fù)使用，主要考慮在返修過程容易受到污染，再次使用，污染物肯定會(huì)影響散熱效果。

Q8：導(dǎo)熱硅脂太稠了，可以直接加硅油稀釋嗎？

A：依情況而定，一般不建議擅自稀釋調(diào)整，因?yàn)楣栌托再|(zhì)由于廠家、批次不同，性能就會(huì)存在差異，粘度是下來了，但性能難以保障，如果緊急需要稀釋，必須在廠家指導(dǎo)和要求下進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)操作。

八

導(dǎo)熱硅脂的產(chǎn)品應(yīng)用

（一）、智能安防監(jiān)控產(chǎn)品

安防統(tǒng)屬于電子行業(yè)的范疇，是對(duì)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、集成電路應(yīng)用技術(shù)、 網(wǎng)絡(luò)控制與傳輸技術(shù)和軟件技術(shù)的綜合利用。安防產(chǎn)品大致可以分為視頻監(jiān)控、門禁和防盜報(bào)警三大類。從“看得見”到“看得清”的轉(zhuǎn)變，再到如今的智能化，安防行業(yè)的主動(dòng)性不斷增強(qiáng)，邊緣感知+智能化，也逐漸成為了智能安防行業(yè)的新目標(biāo)，高度智能化的綜合安防時(shí)代已經(jīng)來臨。

智能安防對(duì)圖像傳輸速度、清晰度、視頻存儲(chǔ)的時(shí)長及數(shù)據(jù)分析均提出了更高的要求。這種組合在提高視頻監(jiān)控儲(chǔ)存方案成本的同時(shí)，其電路系統(tǒng)的熱流密度和發(fā)熱量也日益升高，對(duì)整體智能安防解決方案的可管理性帶來了巨大的壓力。眾所周知，電子器件的工作溫度直接決定其使用壽命和穩(wěn)定性，散熱儼然成為電子行業(yè)中一項(xiàng)衡量產(chǎn)品性能的重要指標(biāo)，尤其是監(jiān)控?cái)z像機(jī)散熱。在實(shí)際應(yīng)用中，如果散熱不良導(dǎo)致核心芯片溫度過高，易引發(fā)監(jiān)控畫面模糊、丟包、誤碼以及重啟等一系列熱故障問題。

攝像頭逐漸向1080P、4K、8K畫質(zhì)等高端，高清像素靠攏，高清圖像處理和大數(shù)據(jù)運(yùn)算等先進(jìn)技術(shù)使得熱管理和EMI屏蔽問題日益凸顯。功耗和發(fā)熱量大且密閉環(huán)境，對(duì)整體散熱方案提出更高要求，導(dǎo)熱材料分子揮發(fā)以及硅油析出，硅遷移現(xiàn)象等對(duì)光學(xué)鏡頭影響重要；芯片耐溫較低成為散熱瓶頸，如何減小界面熱阻是熱設(shè)計(jì)中需要考慮重要因數(shù)。

為保證攝像機(jī)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，急需降低核心元件工作熱負(fù)荷，緩解電路板熱應(yīng)力集中現(xiàn)象。諾豐電子的低揮發(fā)、高導(dǎo)熱、低滲油、超柔軟等高性能界面材料（導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱硅膠片、導(dǎo)熱膠帶等），經(jīng)過高溫老化測(cè)試，為安防行業(yè)提供專業(yè)的熱管理解決方案，保證安防產(chǎn)品正常運(yùn)行的安全性和長期運(yùn)行的可靠性。

（二）、智能手機(jī)產(chǎn)品

智能手機(jī)芯片的主頻越來越高，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，過大的熱量會(huì)影響用戶的舒適感，同樣也可能會(huì)燒壞硬件。因此，各大廠商都會(huì)考慮智能手機(jī)如何散熱。

進(jìn)入2019年以后，手機(jī)在未來剛需的推動(dòng)之下，手機(jī)散熱再次成為市場(chǎng)新熱點(diǎn)。如小米旗下收主打游戲手機(jī)黑鯊手機(jī)，其配備了多級(jí)直觸一體式熱冷散熱系統(tǒng)，其主力散熱部分是銅片，只有中間細(xì)長部分有極少量內(nèi)置液體；還有榮耀Note10，采用了The Nine熱冷散熱技術(shù)，在原來的八層散熱基礎(chǔ)上增加了液冷散熱層，并且采用了石墨貼導(dǎo)熱和熱管；此外，魅族16也采用了水冷散熱，還在處理器表層涂抹了導(dǎo)熱硅脂，進(jìn)一步提升導(dǎo)熱功能！

隨著5G時(shí)代的來臨，手機(jī)散熱已經(jīng)成為行業(yè)的熱點(diǎn)，在智能手機(jī)電池容量無法大幅度提高的情況下，除了研發(fā)降低能耗的方案以外，散熱對(duì)于智能手機(jī)而言的重要性進(jìn)一步突出，此外，當(dāng)前玻璃后蓋將成為市場(chǎng)主流，其散熱性能與金屬后蓋相比要差，這也是當(dāng)前眾多玻璃后蓋手機(jī)采用了在玻璃后蓋上貼了石墨片的重要原因！據(jù)市場(chǎng)消息稱，華為5G手機(jī)有望采用0.4mm銅片并配合涂抹導(dǎo)熱硅脂填充縫隙作為手機(jī)核心散熱組件！

5G手機(jī)天線及射頻前端將發(fā)生較大變化，高頻段手機(jī)天線還有望采用有源方式，手機(jī)耗電量將大幅增加，散熱技術(shù)方案將至關(guān)重要，除了傳統(tǒng)的石墨散熱和液冷熱管散熱技術(shù)以外，未來還將會(huì)有的散熱技術(shù)誕生，包括一些新的散熱材料也將在智能手機(jī)中應(yīng)用。

隨著散熱組件在手機(jī)和PC中的應(yīng)用越來越廣，已經(jīng)有眾多的企業(yè)布局了散熱組件和材料領(lǐng)域。隨著5G+物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，未來手機(jī)的智能化程度以及人們對(duì)手機(jī)的依賴程度將不可同日而語，作為智能手機(jī)研發(fā)方向，散熱技術(shù)在智能手機(jī)中的應(yīng)用將越重要，手機(jī)行業(yè)的散熱需求也將帶動(dòng)散熱材料的變化和新技術(shù)的研究，越來越多的企業(yè)將在該領(lǐng)域中進(jìn)行布局或產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

（三）、電源適配器產(chǎn)品

電源適配器（Power adapter）是小型便攜式電子設(shè)備及電子電器的供電電源變換設(shè)備，廣泛配套于電話子母機(jī)、游戲機(jī)、語言復(fù)讀機(jī)、隨身聽、筆記本電腦、蜂窩電話等設(shè)備中。電源適配器一般由外殼、電源變壓器和整流電路組成，按其輸出類型可分為交流輸出型和直流輸出型；按連接方式可分為插墻式和桌面式。電源適配器被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、LED照明、工控設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、儀器儀表等各個(gè)領(lǐng)域。

由于電源適配器中使用了大量的大功率半導(dǎo)體器件，如整流橋堆、大電流整流管、大功率三極管或場(chǎng)效應(yīng)管等器件，它們工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，電源溫度一旦超過75℃以上，如果不能把這些熱量及時(shí)地排出并使之處于一個(gè)合理的水平，將會(huì)影響電源適配器的正常工作，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞電源適配器。通常電源適配器廠家在設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)都會(huì)使用一些導(dǎo)熱絕緣材料幫助電源進(jìn)行散熱，那么電源適配器散熱方案常用的導(dǎo)熱絕緣材料有哪些呢？

導(dǎo)熱灌封膠

導(dǎo)熱膠灌封分為分局部灌封和整體灌封，電源適配器內(nèi)部凹凸不平又不規(guī)則，需要的是一種既可以完全包裹變壓器，又不能隨意移動(dòng)的導(dǎo)熱材料。局部灌封一般會(huì)集中在發(fā)熱量較大，又無法用其他導(dǎo)熱材料替代的情況下。整體灌封是因?yàn)椴糠蛛娫匆L期在戶外工作，除了要解決散熱問題，還要考慮到電源的防水和密封性，所以戶外電源基本上都是采用整體灌封散熱。

導(dǎo)熱硅膠片

導(dǎo)熱硅膠片對(duì)于電源行業(yè)而言，其應(yīng)用的比例通常較少，但是有時(shí)候也是必不可缺的，通常電源適配器關(guān)于導(dǎo)熱硅膠片的應(yīng)用主要集中在PCB板上，一種特殊的應(yīng)用和需求必將會(huì)有一種特殊的供給去滿足它，導(dǎo)熱硅膠片應(yīng)用在PCB板上，具備高導(dǎo)熱效率、電氣絕緣、防震防刺穿等多種作用，能有效的為客戶端解決安規(guī)問題。

單組份硅膠

單組份硅膠通常應(yīng)用于電源元器件的局部導(dǎo)熱，同時(shí)又能起到固定元件的作用，對(duì)于金屬與非金屬都具備著良好的附著力與密封性。

導(dǎo)熱矽膠布

一般都用在電源MOS管封裝上，常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)件TO-220、TO-3P等，通常在硅膠片與MOS管上涂抹一層硅脂作為增加貼合性、降低熱阻的作用。

氧化鋁陶瓷

無論是導(dǎo)熱系數(shù)、耐溫范圍還是絕緣性能都遠(yuǎn)超導(dǎo)熱矽膠布，可用于替代硅膠在MOS管的地位，對(duì)于TO-220、TO-3P系列都有標(biāo)準(zhǔn)件，需要通過涂抹硅脂增加與MOS管的接觸面積。

（四）、無線充電器產(chǎn)品

無線充電技術(shù)打破了傳統(tǒng)的連接線充電，是一種利用智能通電傳輸?shù)臒o線充電技術(shù)，提高了充電的效率和便捷性；近幾年，手機(jī)無線充得到廣泛的認(rèn)可，使用率也越來越高，一度成為手機(jī)充電行業(yè)的爆款產(chǎn)品。

無線充電是通過電磁感應(yīng)原理工作的，既然是磁場(chǎng)切割方式就必然會(huì)產(chǎn)生熱量。無線充由于其體積小的原故，內(nèi)部電子部件的工作溫度是需首要解決的，熱量不僅會(huì)影響無線充電器的效率，也會(huì)將熱量傳導(dǎo)給手機(jī)。為了更好地散熱，這就需要無線充外殼盡量用金屬材質(zhì)而不是塑料材質(zhì)，而導(dǎo)熱硅膠墊片恰恰提供了其散熱方案，解決了這一難題。

為了使散熱效率更好，無線充底部一般為一體的金屬材質(zhì)加上導(dǎo)熱硅膠防震墊，這樣即可以為內(nèi)部電子部件散熱打下良好的基礎(chǔ)，又能起到防滑防震不易磨損的效果。

在無線充內(nèi)部線圈的部分，這塊部包括中間也是發(fā)熱集中的部分。所以線圈中間都會(huì)安裝一個(gè)溫度主探頭，用來確保充電器的使用溫度在安全溫度范圍內(nèi)。

把線圈金屬基板的螺絲拆掉，就能看到產(chǎn)品的底殼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，底殼采用的是金屬一體成型，也是散熱的關(guān)鍵所在，使用金屬是為了更好的把產(chǎn)品內(nèi)部的熱量通過底殼傳導(dǎo)到外部，使內(nèi)部的工作溫度一直處理安全的狀態(tài)，從而延遲產(chǎn)品使用壽命。

由于與底殼相連的是無線充的電路板，所有的元器件都集中在這塊PCB的一面，電路板都是不規(guī)則的整體，所以與底殼之間沒有辦法直接無縫連接，所以在底殼上貼上導(dǎo)熱硅膠墊片和導(dǎo)電泡棉來填充底殼與電路板之間的間隙，使電路板的熱量通過導(dǎo)熱硅膠墊片和導(dǎo)電泡棉導(dǎo)向底殼來使之散熱，也可起到電磁屏蔽的作用。

（五）、路由器產(chǎn)品

路由器主要是由存儲(chǔ)器、電源、傳輸媒介（也就是電纜）、CSU/DSU、供應(yīng)商的媒介、CPU、接口、模塊等部分組成。隨著工作頻率和工作強(qiáng)度的增加，同時(shí)也為了節(jié)省成本和空間，路由器廠商生產(chǎn)的路由器體積越來越小，在這種情況下，散熱問題就成了工程師們最為頭痛的事情，為了解決路由器的散熱和穩(wěn)定性的問題，在路由器熱設(shè)計(jì)時(shí)，工程師們通常會(huì)用導(dǎo)熱硅膠片結(jié)合外殼來進(jìn)行散熱。

采用導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到2.0W/mk；ShoreC測(cè)試硬度達(dá)35度；耐高溫，在-40~200℃環(huán)境下穩(wěn)定工作，絕緣性，壓縮性好；并符合環(huán)保要求的導(dǎo)熱硅膠片解決方案既能滿足客戶產(chǎn)品使用需求。

（六）、網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒產(chǎn)品

數(shù)字視頻變換盒，通常稱作機(jī)頂盒或機(jī)上盒，是一個(gè)連接電視機(jī)與外部信號(hào)源的設(shè)備。它可以將壓縮的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)成電視內(nèi)容，并在電視機(jī)上顯示出來。信號(hào)可以來自有線電纜、衛(wèi)星天線、寬帶網(wǎng)絡(luò)以及地面廣播。機(jī)頂盒接收的內(nèi)容除了模擬電視可以提供的圖像、聲音之外，更在于能夠接收數(shù)字內(nèi)容，包括電子節(jié)目指南、因特網(wǎng)網(wǎng)頁、字幕等等。使用戶能在現(xiàn)有電視機(jī)上觀看數(shù)字電視節(jié)目，并可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互式數(shù)字化娛樂、教育和商業(yè)化活動(dòng)，現(xiàn)在人們的生活水平越來越好，人們的生活越來越豐富，網(wǎng)絡(luò)電視機(jī)頂盒是這個(gè)時(shí)代新興的產(chǎn)品是便民，是時(shí)尚，是趨勢(shì)，是未來。

目前市場(chǎng)上的機(jī)頂盒質(zhì)量參差不齊，多數(shù)結(jié)構(gòu)簡單，在夏季使用的時(shí)候更加容易在機(jī)頂盒體內(nèi)產(chǎn)生大量熱量，機(jī)頂盒在使用過程中會(huì)產(chǎn)生的大量熱量對(duì)日常使用造成影響，導(dǎo)致視頻信號(hào)不穩(wěn)定，甚至燒毀機(jī)頂盒，造成了家中的安全隱患，而且一般機(jī)頂盒的風(fēng)扇處容易積攢灰塵。

在機(jī)頂盒體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，機(jī)頂盒體外壁開設(shè)有信號(hào)輸出接口，機(jī)頂盒體外壁開設(shè)有電源接口，電源接口一端固定連接有第一電線，第一電線串聯(lián)連接有第二電線，第二電線一端連接至有風(fēng)扇制動(dòng)電機(jī)，機(jī)頂盒體右側(cè)設(shè)置有盒體，盒體頂部設(shè)置有導(dǎo)熱蓋，導(dǎo)熱蓋頂部固定連接有導(dǎo)熱銅管，盒體一側(cè)固定連接有第一水箱，第一水箱一側(cè)固定連接有開關(guān)，第一水箱一側(cè)固定連接有噴頭，盒體另一側(cè)連通有第二水箱，導(dǎo)熱銅管兩側(cè)分別固定連接有翅片，機(jī)頂盒體右側(cè)外壁上開設(shè)有散熱口，機(jī)頂盒體底部一側(cè)表面設(shè)置有第一活扣，機(jī)頂盒體底部一側(cè)表面設(shè)置有第二活扣，機(jī)頂盒體一端固定連接有天線。

同時(shí)，機(jī)頂盒風(fēng)扇數(shù)量配置三個(gè)，且風(fēng)扇以導(dǎo)熱銅管的右側(cè)面的中心為對(duì)稱軸均勻設(shè)置在導(dǎo)熱銅管上。盒體底部固定設(shè)置在機(jī)頂盒體上，且盒體周邊設(shè)置有擋板。導(dǎo)熱蓋直徑為三至五厘米，且導(dǎo)熱蓋底部固定連接有風(fēng)扇。噴頭設(shè)置在風(fēng)扇頂部圓心，且噴頭上均勻分布細(xì)孔。

如果在常年高溫的地區(qū)使用機(jī)頂盒，單靠風(fēng)扇散熱是完全不夠的，所以很多網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒廠家對(duì)機(jī)頂盒內(nèi)部安裝的風(fēng)扇進(jìn)行改造，改造包括散熱方式、導(dǎo)熱材料等方面，從根本上解決機(jī)頂盒無法連續(xù)工作的問題。

（七）、行車記錄儀產(chǎn)品

高溫是集成電路的大敵，不但會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)，使用壽命縮短，甚至?xí)斐稍O(shè)備部件燒毀，如果是便攜的電子設(shè)備還會(huì)對(duì)人體造成傷害。導(dǎo)致高溫的熱量來自電子設(shè)備內(nèi)部，或者說是集成電路內(nèi)部。散熱部件的作用就是將這些熱量吸收，發(fā)散到設(shè)備內(nèi)或者設(shè)備外，保證電子部件的溫度正常。

面對(duì)現(xiàn)今交通路況復(fù)雜，碰瓷高手防不勝防的情況，4G行車記錄儀已經(jīng)成為車主記錄行車視頻的一款智能產(chǎn)品，特別現(xiàn)在很多記錄儀都配備了1080P超高高清視頻錄制，在工作運(yùn)作時(shí)行車記錄儀不斷錄像，主要器件的運(yùn)算處理數(shù)據(jù)量非常大，芯片處于高速運(yùn)行狀態(tài)，隨之發(fā)出的熱量也是非常大。如果不對(duì)關(guān)鍵器件進(jìn)行散熱處理，記錄儀會(huì)停止錄影，重啟，甚至?xí)龤А?/p>

特別是很多行車記錄儀掛在前擋風(fēng)玻璃暴露于陽光之下，時(shí)間久了就曬“死”了，一開機(jī)就發(fā)熱發(fā)燙死機(jī)。行車記錄儀發(fā)熱死機(jī)怎么辦？那就需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案中解決記錄儀散熱的問題，而應(yīng)用導(dǎo)熱硅膠片就是目前主流的方案。你也許會(huì)覺得是不是那我買個(gè)耐曬耐高溫的行車記錄儀就沒有問題了，關(guān)鍵還得對(duì)癥下藥，最根本的還是要從行車記錄儀內(nèi)部的散熱結(jié)構(gòu)著手，選擇一款合適的導(dǎo)熱硅膠片來解決發(fā)熱源散熱的這個(gè)問題。

（八）、無人機(jī)產(chǎn)品

隨著科技的日新月異，市場(chǎng)對(duì)無人機(jī)的性能要求越來越高，比如圖像傳輸速度和清晰度等，但是由于無人機(jī)的體積要盡可能小巧，導(dǎo)致其整體設(shè)備的散熱材料設(shè)計(jì)難度越來越大。

無人機(jī)兩大核心就是電機(jī)和電調(diào)（即電子調(diào)速器）。無人機(jī)飛行全靠螺旋槳或者渦扇來牽引帶動(dòng)，驅(qū)動(dòng)它們旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力都是來自電機(jī)，但是電機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率大小卻是靠電調(diào)控制，所以無人機(jī)能平穩(wěn)飛行電調(diào)是功不可沒的。如果電機(jī)電調(diào)過熱導(dǎo)致性能衰減，那電調(diào)就不能很好的控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，那飛控就無法承受住這樣大的電流。因此，解決無人機(jī)散熱問題是重中之重。

無人機(jī)散熱結(jié)構(gòu)中，包括連接塊、安裝板、散熱板、散熱管、排熱口；散熱板頂端兩側(cè)安裝有散熱管，散熱板內(nèi)部安裝有排熱口，散熱板兩側(cè)安裝有連接塊，連接塊兩側(cè)安裝有安裝板，散熱板包括散熱底板、散熱片、進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口，散熱底板內(nèi)部兩側(cè)設(shè)有散熱片，散熱底板前端左側(cè)連接有進(jìn)風(fēng)口，散熱底板前端右側(cè)連接有出風(fēng)口，散熱底板兩側(cè)與連接塊相連接。

無人機(jī)電機(jī)和電調(diào)的布局往往是比較緊湊的，如果使用導(dǎo)熱硅膠片，因尺寸太小問題，操作員不便取放安裝，而導(dǎo)熱凝膠在實(shí)際操作上就比導(dǎo)熱硅膠片更勝一籌。導(dǎo)熱凝膠實(shí)現(xiàn)了設(shè)備自動(dòng)點(diǎn)膠操作，這樣就更加匹配現(xiàn)今高科技生產(chǎn)線操作了。

（九）、智能投影儀產(chǎn)品

近年來，投影儀廣泛應(yīng)用于辦公室、娛樂場(chǎng)所、家用和學(xué)校等地方，為更好的優(yōu)化用戶體驗(yàn)，投影儀產(chǎn)品不斷地演變，然而在提升功能的同時(shí)，必須有效排熱，保持穩(wěn)定的溫度，確保工作效率。

根據(jù)投影儀的成像原理，在投影儀投影輸入信號(hào)時(shí)，需要極高的亮度，為保證達(dá)到這樣高的亮度輸出，投影儀就必須通過采用大功率的光源來實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過長時(shí)間的工作后，必然在機(jī)器內(nèi)部產(chǎn)生很高的熱量。除了投影儀光源產(chǎn)生的熱量外，投影儀的電源也會(huì)在工作時(shí)產(chǎn)生很大的熱量。投影儀燈泡、成像系統(tǒng)、電源等等產(chǎn)生的熱量都在機(jī)器內(nèi)部狹小的空間內(nèi)匯聚，其產(chǎn)生的高溫不僅對(duì)于投影儀的正常使用有影響，而且會(huì)大大縮短內(nèi)部元器件的使用壽命。

投影儀的散熱結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)熱管、設(shè)于導(dǎo)熱管上的多個(gè)翅片、以及設(shè)于多個(gè)翅片的一側(cè)的風(fēng)扇。導(dǎo)熱管的一端與投影儀主體的光源側(cè)固定連接，另一端遠(yuǎn)離投影儀主體設(shè)置，多個(gè)翅片固定設(shè)于導(dǎo)熱管的遠(yuǎn)離投影儀主體的一端，風(fēng)扇與投影儀主體電性連接，用以驅(qū)動(dòng)空氣流動(dòng)以降低翅片的溫度。投影儀主體工作產(chǎn)生的熱量可通過導(dǎo)熱管傳送至翅片，再通過風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)空氣的流動(dòng)而降低翅片的溫度。如此，加快了投影儀的散熱，同時(shí)也避免了高溫空氣滯留于投影儀主體的附近，而影響投影儀正常工作的問題的發(fā)生。

如果在常年高溫的地區(qū)使用投影儀，單靠風(fēng)扇散熱是完全不夠的，所以很多公司對(duì)投影儀內(nèi)部安裝的風(fēng)扇進(jìn)行改造，改造包括散熱方式、散熱材料等方面，從根本上解決投影儀無法連續(xù)工作的問題。

（十）、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)產(chǎn)品

隨著科技日新月異的發(fā)展，我們的社會(huì)進(jìn)入了信息時(shí)代。在這個(gè)社會(huì)中網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的一部分。在信息時(shí)代的快速發(fā)展下及云服務(wù)逐漸普及，由于云服務(wù)的普及，各行各業(yè)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量急速增加。服務(wù)器大容量擴(kuò)容也帶來了更多的交換機(jī)需求。相信路由器大家都知道，但是網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的話絕大多數(shù)人一般都不知道這是什么，它能為我們的網(wǎng)絡(luò)做一些什么呢?

網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)是連接服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，構(gòu)建數(shù)據(jù)中心的重要部件。而由于云服務(wù)普及導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備高密度化，連接設(shè)備數(shù)激增使得交換機(jī)的負(fù)載更大。新型交換機(jī)面臨著平衡性能提高以及降功耗的難題。

工業(yè)交換機(jī)中集成了MAC 交換模塊、PHY 接口芯片、主控芯片、存儲(chǔ)器等器件。由于過高溫度對(duì)工業(yè)級(jí)交換機(jī)影響是致命性的，所以在設(shè)計(jì)這類產(chǎn)品時(shí)，除了設(shè)備的元器件要選擇寬溫度范圍的工業(yè)級(jí)元器件外，更要充分重視設(shè)備的熱設(shè)計(jì)。

工業(yè)級(jí)交換機(jī)為了滿足其可靠性應(yīng)用要求，大多整機(jī)采用無風(fēng)扇散熱設(shè)計(jì)。對(duì)于發(fā)熱量比較大的芯片可以采用導(dǎo)熱硅膠墊片、導(dǎo)熱相變化材料來填充接觸面的間隙，形成芯片表面到外殼的導(dǎo)熱通道，從而保證芯片工作在安全的溫度區(qū)間內(nèi)，保證交換機(jī)在高溫環(huán)境下，可靠、安全地工作。

交換機(jī)的散熱結(jié)構(gòu)包括交換機(jī)外殼和線路板：線路板的上面設(shè)置有上導(dǎo)熱墊片,導(dǎo)熱墊片的上面設(shè)置有金屬散熱片,線路板的下面設(shè)置有導(dǎo)熱墊片,導(dǎo)熱墊片與交換機(jī)的外殼內(nèi)表面貼合；導(dǎo)熱墊片為有一定彈性的物體,能有效保證導(dǎo)熱墊片與交換機(jī)外殼內(nèi)表面貼合緊密；線路板產(chǎn)生的熱量一部分通過上層導(dǎo)熱墊片傳遞至金屬散熱片再擴(kuò)散至交換機(jī)內(nèi)部,再通過交換機(jī)外殼擴(kuò)散至空氣中,一部分熱量通過下層導(dǎo)熱墊片傳遞至交換機(jī)外殼再擴(kuò)散至空中；此方案尤其適用于小型交換機(jī),可有效避免因安裝散熱風(fēng)扇而帶來的體積增大,成本增加,容易損壞等問題。

（十一）、計(jì)算機(jī)服務(wù)器產(chǎn)品

人們?cè)谌粘９ぷ?、生活中?jīng)常會(huì)使用到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以說現(xiàn)在社會(huì)離不開通信網(wǎng)絡(luò)，在古代，南方與北方的聯(lián)系只能通過書信進(jìn)行，如果距離遙遠(yuǎn)的話，可能會(huì)要數(shù)月才能到達(dá)，而現(xiàn)在人們通過網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)系，無視距離和時(shí)間。而作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，存儲(chǔ)、處理網(wǎng)絡(luò)上80%的數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)服務(wù)器，其需要全天候24小時(shí)不間斷地工作著。

計(jì)算機(jī)服務(wù)器的構(gòu)成與微機(jī)基本相似，有處理器、硬盤、內(nèi)存、系統(tǒng)總線等，它們是針對(duì)具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特別制定的，因而電腦服務(wù)器與微機(jī)在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、可擴(kuò)展性、可管理性等方面存在差異很大。

計(jì)算機(jī)服務(wù)器是一種高性能計(jì)算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備如家庭、企業(yè)中的微機(jī)上網(wǎng)，獲取資訊，與外界溝通、娛樂等，也必須經(jīng)過計(jì)算機(jī)服務(wù)器，因此也可以說是計(jì)算機(jī)服務(wù)器在“組織”和“領(lǐng)導(dǎo)”這些設(shè)備。一個(gè)長久、高效的計(jì)算機(jī)服務(wù)器是一家企業(yè)所必須擁有的。

影響計(jì)算機(jī)服務(wù)器的因素有很多，而散熱問題是主要因素之一，計(jì)算機(jī)服務(wù)器是高性能計(jì)算機(jī)，同時(shí)也是功耗極高的機(jī)器，其所散發(fā)的熱量有很大，一些大型企業(yè)會(huì)為計(jì)算機(jī)服務(wù)器設(shè)立一間專屬空調(diào)機(jī)房。

計(jì)算機(jī)服務(wù)器設(shè)備發(fā)熱是一件廣泛存在于生活中的現(xiàn)象，主要是因?yàn)殡娔苻D(zhuǎn)換成目標(biāo)能量時(shí)無法做到完全地轉(zhuǎn)換，其中大部分能量會(huì)以熱量的形式損耗掉，所以導(dǎo)致機(jī)器設(shè)備運(yùn)行時(shí)發(fā)熱，空氣是熱的不良導(dǎo)體，熱量經(jīng)過空氣時(shí)傳遞效率會(huì)降低，從而導(dǎo)致散熱效果不佳。

計(jì)算機(jī)服務(wù)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，熱源與散熱器間存在縫隙，即使是兩個(gè)看上去光滑平整的平面，依然存在著一些坑洞，并且兩者貼合時(shí)也存在著空隙，空隙中有著大量的空氣，所以熱量傳遞時(shí)效率會(huì)降低，而導(dǎo)熱材料是填充兩者間，將大大小小的坑洞填充完畢，降低接觸熱阻，使得熱源與散熱器能夠緊密接觸，從而提高散熱效果，以此保證機(jī)器設(shè)備的長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行下去。

導(dǎo)熱材料是為了解決熱量傳遞效率低的材料，而導(dǎo)熱材料有很多種，如導(dǎo)熱硅膠片、導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱凝膠、導(dǎo)熱雙面膠、導(dǎo)熱粘接膠、導(dǎo)熱硅膠布等等，每一種導(dǎo)熱材料都有其特點(diǎn)和其所擅長的領(lǐng)域，雖然它們有著各種差異，但它們的目的是提高熱量傳遞效率。

九

高導(dǎo)熱低熱阻の導(dǎo)熱硅脂

（一）、簡介

為滿足特殊器件高導(dǎo)熱，低熱阻的應(yīng)用需求，新推出導(dǎo)熱系數(shù)為5W/m·K，導(dǎo)熱熱阻為0.076℃*cm2/W的導(dǎo)熱硅脂。

此產(chǎn)品具有低揮發(fā)份、優(yōu)秀耐溫、耐氣候老化性等特點(diǎn)。可在-40℃~150℃的溫度下長期保持接觸面的濕潤脂狀態(tài)。具有施工方式簡單，可采用涂覆，絲印及點(diǎn)膠等工藝，特別適用于發(fā)熱部件有效降低散熱器與發(fā)熱源的接觸熱阻，常用于CPU、散熱器、散熱模塊、電源模塊等。

(二）、應(yīng)用
（1）CPU:導(dǎo)熱硅脂主要是涂覆在CPU上，CPU屬于超高精度的半導(dǎo)體器件，在電腦中居于核心地位。它對(duì)溫度升高異常敏感，為此CPU上都裝有帶熱管的散熱器。這種散熱器的散熱效率非常高。但再高的散熱效率也要首先把CPU上的熱量很好的傳遞出去，熱管才能發(fā)揮作用。

(2)散熱器:看上去很大的接觸面，而實(shí)際上存在很多小的間隙，真正接觸到的只是一些點(diǎn)，這就使得導(dǎo)熱效果大打折扣。解決這一問題的辦法就是用導(dǎo)熱硅脂去填充這些間隙。其作用是用來向散熱片傳導(dǎo)CPU散發(fā)出來的熱量，使CPU溫度保持在一個(gè)可以穩(wěn)定工作的水平，防止CPU因?yàn)樯岵涣级鴵p毀，并延長使用壽命。在散熱與導(dǎo)熱應(yīng)用中，即使是表面非常光潔的兩個(gè)平面在相互接觸時(shí)都會(huì)有空隙出現(xiàn)，這些空隙中的空氣是熱的不良導(dǎo)體，會(huì)阻礙熱量向散熱片的傳導(dǎo)。而導(dǎo)熱硅脂就是一種可以填充這些空隙，使熱量的傳導(dǎo)更加順暢迅速的材料。

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