導(dǎo)語：5G時(shí)代巨大數(shù)據(jù)流量對(duì)于通訊終端的芯片、天線等部件提出了更高的要求，器件功耗大幅提升的同時(shí)，引起了這些部位發(fā)熱量的急劇增加。BN氮化硼散熱膜是當(dāng)前5G射頻芯片、毫米波天線、無線充電、無線傳輸、IGBT、印刷線路板、AI、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域最為有效的散熱材料，具有不可替代性。
本產(chǎn)品是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)自主研發(fā)的高質(zhì)量二維氮化硼納米片，成功制備了大面積、厚度可控的二維氮化硼散熱膜，具有透電磁波、高導(dǎo)熱、高柔性、低介電系數(shù)、低介電損耗等多種優(yōu)異特性,解決了當(dāng)前我國(guó)電子封裝及熱管理領(lǐng)域面臨的“卡脖子”問題，擁有國(guó)際先進(jìn)的熱管理TIM解決方案及相關(guān)材料生產(chǎn)技術(shù)，是國(guó)內(nèi)低維材料技術(shù)領(lǐng)域頂尖的創(chuàng)新型高科技產(chǎn)品。
熱界面材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與研究進(jìn)展
楊斌1，孫蓉21. 科學(xué)技術(shù)部高技術(shù)研究發(fā)展中心，2. 中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院摘要：隨著芯片的尺寸減小、集成度和功率密度不斷增大，芯片工作時(shí)產(chǎn)生的熱量越來越多，導(dǎo)致芯片的溫度不斷攀升，嚴(yán)重影響最終電子元件的使用性能、可靠性和壽命。熱界面材料廣泛應(yīng)用于電子元件散熱領(lǐng)域，其主要作用為填充于芯片與熱沉之間和熱沉與散熱器之間，以驅(qū)逐其中的空氣，使芯片產(chǎn)生的熱量能更快速地通過熱界面材料傳遞到外部，達(dá)到降低工作溫度、延長(zhǎng)使用壽命的重要作用。本文綜述了熱界面材料的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和最新研究進(jìn)展。產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀部分介紹了熱界面材料產(chǎn)量及市場(chǎng)份額、熱界面材料主要應(yīng)用領(lǐng)域需求量、熱界面材料在通信等領(lǐng)域的應(yīng)用和熱界面材料市場(chǎng)分析。研究進(jìn)展部分介紹了近年來研究者在提高熱界面材料導(dǎo)熱性能方面的研究工作，包括填充型聚合物復(fù)合材料的研究進(jìn)展和本征導(dǎo)熱聚合物。
關(guān)鍵詞：熱界面材料；現(xiàn)狀；研究進(jìn)展00引言熱界面材料(thermal interface materials，TIMs)在電子元件散熱領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，它可填充于電子元件與散熱器之間以驅(qū)逐其中的空氣，使電子元件產(chǎn)生的熱量能更快速地通過熱界面材料傳遞到散熱器，達(dá)到降低工作溫度、延長(zhǎng)使用壽命的重要作用。熱界面材料在一級(jí)封裝中一般應(yīng)用于集成電路(芯片)或微處理器與散熱片或均熱片、以及均熱片與散熱片之間的固體界面(如圖 1 所示)。隨著芯片尺寸逐漸變細(xì)、集成度和功率密度不斷提高，芯片內(nèi)部聚集的熱量急劇增加，嚴(yán)重影響芯片運(yùn)行速率、性能穩(wěn)定以及最終的壽命。2016 年，《Nature》發(fā)表封面文章，指出“由于電子器件的持續(xù)小型化所引起的‘熱死’，即將出版的國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)圖不再以摩爾定律為目標(biāo)”。由于芯片與熱沉以及熱沉與散熱器之間存在大量的空隙，其空隙由空氣填滿。然而，眾所周知，空氣是熱的不良導(dǎo)體。熱界面材料即為填充芯片與熱沉以及熱沉與散熱器之間的空隙，建立芯片與散熱之間的導(dǎo)熱通道，實(shí)現(xiàn)芯片的熱量快速傳遞。
圖 1 熱界面材料在芯片散熱中作用示意圖。分別用作熱界面材料 1(TIM1)和熱界面材料 2(TIM2)。自 20 世紀(jì) 90 年代以來，以美國(guó)為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)(如麻省理工學(xué)院、佐治亞理工學(xué)院等)、美國(guó)軍方(DAPA 項(xiàng)目)和骨干企業(yè)(Intel，IBM 等)都投入巨大力量持續(xù)進(jìn)行熱界面材料的科學(xué)探索和技術(shù)研發(fā)。這帶來了美國(guó)和日本的企業(yè)，如 Laird(萊爾德)、Chomerics(固美麗)、Bergquist(貝格斯，漢高收購(gòu))、Fujipoly(富士高分子工業(yè)株式會(huì)社)、SEKISUI ( 積水化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社)、Dow Corning(道康寧-陶氏)、ShinEtsu(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社)和 Honeywell(霍尼韋爾)等占據(jù)了全球熱界面材料 90% 以上的高端市場(chǎng)。我國(guó)高端熱界面材料基本依賴從日本、韓國(guó)、歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)化電子材料占比非常低，大大阻礙了我國(guó)的電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展和限制終端企業(yè)的創(chuàng)新活力。2018 年開始，中美貿(mào)易摩擦升級(jí)導(dǎo)致的“中興芯片制裁”事件和“華為制裁”事件，充分說明:發(fā)展國(guó)產(chǎn)化熱界面材料對(duì)于避免芯片核心技術(shù)和集成電路產(chǎn)業(yè)受制于人具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。面對(duì)激烈的競(jìng)爭(zhēng)，我國(guó)在國(guó)家層面也充分重視。表 1 總結(jié)了我國(guó)發(fā)布的熱界面材料基礎(chǔ)研究與技術(shù)開發(fā)的相關(guān)政策。國(guó)家科技部從 2008 年部署、2009年開始啟動(dòng) 02 重大專項(xiàng)(極大規(guī)模集成電路成套工藝與裝備)，2014 年啟動(dòng)集成電路大基金，經(jīng)過近十年的支持，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，封測(cè)產(chǎn)業(yè)躋身全球前三。但作為物質(zhì)基礎(chǔ)的高端電子封裝材料，仍然基本依賴進(jìn)口。熱界面材料在電子等行業(yè)應(yīng)用廣泛，國(guó)家也出臺(tái)了相關(guān)扶持政策促進(jìn)國(guó)內(nèi)熱界面材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。例如，2016 年國(guó)家科技部啟動(dòng)“戰(zhàn)略性先進(jìn)電子材料”專項(xiàng)，布局了“高功率密度電子器件熱管理材料與應(yīng)用 ”，其中研究方向之一為“用于高功率密度熱管理的高性能熱界面材料”。
表 1 我國(guó)熱界面材料產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策
隨著微電子產(chǎn)品對(duì)安全散熱的要求越來越高，熱界面材料也在不斷的發(fā)展。從最初的導(dǎo)熱脂發(fā)展到如今導(dǎo)熱墊片、導(dǎo)熱凝膠、導(dǎo)熱相變材料、導(dǎo)熱膠、導(dǎo)熱膠帶和液態(tài)金屬等多種品類。傳統(tǒng)的聚合物基熱界面材料在所有產(chǎn)品中占比接近 90% ，液態(tài)金屬熱界面材料占比較少，但份額逐步擴(kuò)大。目前，已有相關(guān)文獻(xiàn)綜述了熱界面材料研究進(jìn)展。本論文綜述了熱界面材料的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和最新研究進(jìn)展。產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀部分介紹了熱界面材料產(chǎn)量及市場(chǎng)份額、熱界面材料主要應(yīng)用領(lǐng)域需求量、熱界面材料在通信等領(lǐng)域的應(yīng)用以及中國(guó)熱界面材料市場(chǎng)分析。最新研究進(jìn)展部分介紹了研究者在提高熱界面材料導(dǎo)熱性能方面的研究工作。01熱界面材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀1.1 熱界面材料產(chǎn)量及市場(chǎng)份額根據(jù) BCC Ｒesearch 數(shù)據(jù)(見圖 2)，2015 年，全球熱界面材料市場(chǎng)規(guī)模為 7.64 億美元，2020 年全球熱界面材料市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到 11 億美元，2015 ～2020 年期間年增長(zhǎng)率為 7.4% 。
圖 2 全球熱界面材料的市場(chǎng)規(guī)模(單位:百萬美元)
具體到產(chǎn)品類別，傳統(tǒng)的聚合物基熱界面材料在所有產(chǎn)品中占比接近 90% ，相變熱界面材料和金屬基熱界面材料占比較少，但份額逐步擴(kuò)大，具體情況如圖 3 所示。
圖 3 全球熱界面材料各組分市場(chǎng)占比(單位:% )其中，流動(dòng)態(tài)的導(dǎo)熱油脂用做導(dǎo)熱材料，有利于使用過程中的自動(dòng)化，并且其熱阻很小，是當(dāng)前市場(chǎng)份額最大的導(dǎo)熱界面材料。2015 年導(dǎo)熱油脂市場(chǎng)規(guī)模約 2.7 億美元，預(yù)計(jì) 2020 將達(dá)近 3.6 億美元。其他品類產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模情況如圖 4 所示。
圖 4 全球熱界面材料各組分市場(chǎng)規(guī)模(單位:百萬美元)1.2 熱界面材料主要應(yīng)用領(lǐng)域需求量2015 年全球熱管理市場(chǎng)規(guī)模為 11336. 9 百萬美元，預(yù)計(jì) 2020 年熱管理的市場(chǎng)規(guī)模為 15944 百萬美元，年增長(zhǎng)率為 7.1% ，如表 2 所示。1.3 熱界面材料在通信等領(lǐng)域的應(yīng)用熱界面材料應(yīng)用市場(chǎng)占比是隨著各終端領(lǐng)域的而發(fā)展的，以通信網(wǎng)絡(luò)(5G)、汽車電子(新能源)、人工智能、LED 等為代表的領(lǐng)域未來發(fā)展?jié)摿薮?，相?yīng)的會(huì)帶動(dòng)熱界面材料市場(chǎng)的發(fā)展壯大。一是在通信行業(yè)規(guī)模化應(yīng)用，5G 時(shí)代將帶來巨大的增量需求。由于通信設(shè)備功率不斷加大，發(fā)熱量也在快速上升。導(dǎo)熱材料能有效提高設(shè)備可靠性，因此在通訊領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。近年來，在電信運(yùn)營(yíng)商投資的帶動(dòng)下，通信設(shè)備行業(yè)目前仍舊保持了較快的發(fā)展速度。5G 時(shí)代下，基站投資額和基站數(shù)量將快速增長(zhǎng)，對(duì)程控交換機(jī)和移動(dòng)通訊基站設(shè)備的需求將快速增加。二是支撐 5G 時(shí)代下的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，除了手機(jī)和電腦，5G 終端還擴(kuò)展到了汽車、家用電器、智能穿戴、工業(yè)設(shè)備等，終端設(shè)備的豐富也將直接拉動(dòng)對(duì)導(dǎo)熱材料和器件的需求，利好導(dǎo)熱材料行業(yè)。三是通信設(shè)備制造業(yè)疊加 5G 的催化，將帶來對(duì)導(dǎo)熱材料、EMI 屏蔽材料等產(chǎn)品的巨大需求，具有深厚技術(shù)積累的公司將分享行業(yè)發(fā)展的紅利。表 2 全球熱管理市場(chǎng)規(guī)模(單位:百萬美元)
1.4 中國(guó)熱界面材料市場(chǎng)分析2014 年中國(guó)導(dǎo)熱材料市場(chǎng)占有全球約 20% 市場(chǎng)份額，保守預(yù)計(jì)中國(guó) 2020 年占有的全球?qū)崾袌?chǎng)份額可接近 25% 。熱界面材料屬于細(xì)分市場(chǎng)，在該細(xì)分市場(chǎng)中，美國(guó)和歐洲公司在國(guó)際及國(guó)內(nèi)中高端市場(chǎng)上處在壟斷地位。現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展于國(guó)外，因此相關(guān)的基礎(chǔ)材料商出現(xiàn)的也比中國(guó)早。由于我國(guó)本土企業(yè)早期缺乏核心技術(shù)，主要高端導(dǎo)熱材料生產(chǎn)基材還是需要國(guó)外生產(chǎn)制作商提供，產(chǎn)品性能指標(biāo)以及研發(fā)積累與歐美企業(yè)仍存在一定差距。對(duì)比國(guó)外知名的熱界面材料生產(chǎn)廠商，如日本信越、美國(guó)道康寧、德國(guó)漢高、美國(guó)固美麗等，我國(guó)熱界面材料生產(chǎn)廠商的性能較差，無法滿足高端芯片的封裝要求。其主要問題是，我國(guó)熱界面材料生產(chǎn)的原材料(如有機(jī)硅、氧化鋁、鋁和氮化鋁)純度不夠，熱界面材料復(fù)合工藝水平有待提高。近些年國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了一些以熱界面材料為主業(yè)的上市企業(yè)，整個(gè)行業(yè)正迎來較好的歷史機(jī)遇期。隨著國(guó)內(nèi)導(dǎo)熱材料企業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)導(dǎo)熱材料在品質(zhì)方面已逐漸追平甚至超越部分進(jìn)口材料，在成本上更是具備明顯優(yōu)勢(shì)。如能抓住新興產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)，加大研發(fā)力度，必將縮短與國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)間的鴻溝。02熱界面材料研究進(jìn)展熱界面材料主要是由導(dǎo)熱填料與聚合物復(fù)合而成。導(dǎo)熱填料的加入提高了聚合物的導(dǎo)熱系數(shù)，同時(shí)保留了聚合物良好的柔韌性、低成本以及易于加工成型的優(yōu)點(diǎn)。熱界面材料的導(dǎo)熱系數(shù)取決于填料分?jǐn)?shù)，當(dāng)填料分?jǐn)?shù)不足時(shí)，分散的單個(gè)粒子不能與相鄰的顆粒形成接觸(圖 5(a))，無法形成導(dǎo)熱粒子網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)填料分?jǐn)?shù)到達(dá)一定程度(滲流閾值)，連續(xù)的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)開始形成(圖 5(b))，使得聚合物復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)指數(shù)性增加。但是，如何制備出導(dǎo)熱系數(shù)超過 20 W/mK，且界面熱阻值低于 0.01 Kcm2/W仍然是一巨大挑戰(zhàn)。針對(duì)此難點(diǎn)，在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃——戰(zhàn)略性先進(jìn)電子材料重點(diǎn)專項(xiàng)的資助下，由中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院孫蓉研究員牽頭，聯(lián)合上海交通大學(xué)、東南大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所、中國(guó)科學(xué)院寧波材料研究所和上海大學(xué)，開展高性能熱界面材料分子學(xué)設(shè)計(jì)、界面熱阻微納米尺度測(cè)量以及界面處聲-電子耦合機(jī)制計(jì)算模擬，從而開發(fā)出高性能熱界面材料。在此基礎(chǔ)上，將制備的熱界面材料應(yīng)用于高功率密度電子器件中，驗(yàn)證其在高功率密度電子器件中的典型應(yīng)用。
圖 5 填料填充型聚合物復(fù)合材料中的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)構(gòu)筑。(a) 填料分?jǐn)?shù)低于滲流閾值的填料填充型聚合物;(b) 填料含量超過滲值的填料填充型聚合物，形成熱傳導(dǎo)通道。2.1.1 陶瓷陶瓷同時(shí)具有高熱導(dǎo)率和優(yōu)異的電絕緣性，特別適用于要求電絕緣領(lǐng)域。在已報(bào)道過的陶瓷材料填料中，氮化硼(BN)具有非常高的熱導(dǎo)率，正成為熱管理應(yīng)用中最有吸引力的研究對(duì)象。2017 年，Zhang 等采用真空抽濾及時(shí)制備了 h-BN 膜，在將水溶性高分子聚乙烯醇滲入 h-BN 之間，形成 h-BN/聚乙烯醇復(fù)合材料。制備工藝流程如圖 6(a)所示。當(dāng) h-BN 的含量為 27 vol% 時(shí)，其面內(nèi)和面外熱導(dǎo)率最高可分別達(dá) 8. 44 W/m·K 和 1.63 W/m·K(圖 6(b))。此外，Yu 等采用真空熱壓，制備了 h-BN/熱塑性聚氨酯復(fù)合材料。當(dāng) h-BN 含量為 95 wt% 時(shí)，復(fù)合材料面內(nèi)熱導(dǎo)率高達(dá) 50.3 W/m·K，與 Fu 等報(bào)道結(jié)果一致 。
圖 6(a) BN/PVA 膜的制備流程;(b) BN/PVA 膜的面內(nèi)、面外導(dǎo)熱性能。2.1.2 碳材料碳材料，如石墨烯、金剛石、碳納米管已經(jīng)被證具有高的導(dǎo)熱系數(shù)，因此采用碳材料作為導(dǎo)熱填料有望大幅提高聚合物的導(dǎo)熱系數(shù)，制備出高性能熱界面材料，受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛而深入的研究。例如，Grady 和 Han 等系統(tǒng)研究了 CNTs 基熱界面材料的熱性能，研究者們發(fā)現(xiàn)在聚合物基體中添加高本征熱導(dǎo)率 CNTs，復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)并沒有像預(yù)期那樣得到明顯的改善，其中最高熱導(dǎo)率值是由 Hong等報(bào)道的 2.43 W/m·K(PMMA 基體中填充 1.0 wt% SWCNT)和 3.44 W/m·K(PMMA基體中填充 4.0 wt% MWCNT) 。近年來，石墨烯由于其優(yōu)異的力學(xué)性能和導(dǎo)熱系數(shù)(理論值達(dá)到5000 W/m·K)，成為熱界面材料最為理想的填料，受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛研究。采用石墨烯或石墨薄片為填料，當(dāng)填充分?jǐn)?shù)為 20 wt%~30 wt% ，可使聚合物的導(dǎo)熱系數(shù)提高 20~30 倍。但是，碳材料作為導(dǎo)熱填料最大的問題是:由于其一維和二維材料的特性，當(dāng)添加至聚合物中時(shí)，造成粘度急劇增加，使得其添加量有限，在實(shí)際應(yīng)用過程中受到限制。采用外力場(chǎng)取向方式將是解決這一問題最有前景的方法。2.1.3 金屬金屬由于采用電子作為熱載體，具有很高的本征導(dǎo)熱系數(shù)，成為熱界面材料常用的導(dǎo)熱填料。例如，Xu 等采用電沉積法制備了高度取向的 Ag 導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，其制備的熱界面材料的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá) 30.3 W/m·K，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于隨機(jī)分散法制備的聚合物復(fù)合材料(1.4 W/m·K)。Wang 等研究發(fā)現(xiàn)，在同等填料含量下(0.9 wt% )，銅納米線比銀納米線具有更高的提高聚合物導(dǎo)熱系數(shù)的能力。此外，如何降低金屬與聚合物之間的界面熱阻非常重要，提高金屬表面有機(jī)分子修飾或者無機(jī)填料修飾，可以提高金屬與聚合物之間的相互作用力，繼而降低金屬與聚合物之間界面熱阻，提高聚合物復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)。此外，Jeong 等最近在 PDMS 基體中引人了液態(tài)金屬填料的概念，以便制造出高導(dǎo)熱、富彈性和可伸縮的熱彈性體。金屬基熱界面材料還有一個(gè)重要的研究方向—連續(xù)金屬基熱界面材料。例如，Sn-Ag-Cu 基合金或者 Sn-Bi 即可以作為電子封裝中的標(biāo)準(zhǔn)無鉛焊料，也常被用作熱界面材料，其優(yōu)勢(shì)在于具有高的導(dǎo)熱系數(shù)、低的界面熱阻值、高可靠性以及低的成本。液態(tài)金屬是近年來備受關(guān)注的熱界面材料，其主要成分為金屬鎵(Ga)及其合金，其具有熔點(diǎn)低、與芯片潤(rùn)濕性好、界面熱阻低的優(yōu)點(diǎn)。但是如何防止其溢出是液態(tài)金屬基熱界面材料最大的難題與挑戰(zhàn)。2.1.4 雜化填料將兩種不同種類、不同尺寸的導(dǎo)熱填料進(jìn)行復(fù)配，制備雜化填料，可以比一種導(dǎo)熱填料更能提高聚合物的導(dǎo)熱系數(shù)。例如，鑒于石墨烯與氮化硼具有良好的聲子匹配性，孫蓉研究員課題組采用石墨烯與氮化硼進(jìn)行復(fù)配，制備了一種石墨烯/氮化硼雜化填料。研究結(jié)果表明，這種雜化填料比單一的石墨烯或者氮化硼具有更高提高聚合物導(dǎo)熱系數(shù)的能力。此外，也有其他研究者進(jìn)一步證明了，氮化硼/石墨烯比單一填料具有更高的提高聚合物復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的能力。2.1.5 三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)在聚合物體系中形成三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)是提高聚合物導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)鍵。近年來，研究者采用相關(guān)技術(shù)，如冰模板和冷凍干燥，首先形成三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，然后在三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)中灌注樹脂，制備高性能聚合物復(fù)合材料。例如，Chen 等先采用冰模板技術(shù)制備了氮化硼納米片導(dǎo)熱骨架，將環(huán)氧樹脂灌入其中后制備了環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。當(dāng)?shù)鸷績(jī)H為 9.6 vol%時(shí)，其導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到 3.13 W/m·K。03總結(jié)與展望熱界面材料在電子元件散熱領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，它可填充于電子元件與散熱器之間以驅(qū)逐其中的空氣，使電子元件產(chǎn)生的熱量能更快速地通過熱界面材料傳遞到散熱器，達(dá)到降低工作溫度、延長(zhǎng)使用壽命的重要作用。自 20 世紀(jì) 90 年代以來，全球知名公司投入巨大力量持續(xù)進(jìn)行熱界面材料的科學(xué)探索和技術(shù)研發(fā)，而我國(guó)高端熱界面材料基本依賴從日本、韓國(guó)、歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)化電子材料占比非常低，大大阻礙了我國(guó)的電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展和限制了終端企業(yè)的創(chuàng)新活力。本文綜述了熱界面材料的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和最新研究進(jìn)展。產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀部分介紹了熱界面材料產(chǎn)量及市場(chǎng)份額、熱界面材料主要應(yīng)用領(lǐng)域需求量、熱界面材料在通信等領(lǐng)域的應(yīng)用和熱界面材料市場(chǎng)分析。最新研究進(jìn)展部分介紹了研究者在提高熱界面材料導(dǎo)熱性能方面的研究工作，包括填充型聚合物復(fù)合材料的研究進(jìn)展和本征導(dǎo)熱聚合物等。以上資料信息來源：中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)
白石墨烯片（BN氮化硼膜材特點(diǎn)：低介電、絕緣、透波、抗電壓、柔性、導(dǎo)熱）
六方氮化硼（h-BN）這種二維結(jié)構(gòu)材料，又名白石墨烯，看上去像著名的石墨烯材料一樣，僅有一個(gè)原子厚度。但是兩者很大的區(qū)別是六方氮化硼是一種天然絕緣體而石墨烯是一種完美的導(dǎo)體。與石墨烯不同的是，h-BN的導(dǎo)熱性能很好，可以量化為聲子形式（從技術(shù)層面上講，一個(gè)聲子即是一組原子中的一個(gè)準(zhǔn)粒子）。
有材料專家說道：“使用氮化硼去控制熱流看上去很值得深入研究。我們希望所有的電子器件都可以盡可能快速有效地散射。而其中的缺點(diǎn)之一，尤其是在對(duì)于組裝在基底上的層狀材料來說，熱量在其中某個(gè)方向上沿著傳導(dǎo)平面散失很快，而層之間散熱效果不好，多層堆積的石墨烯即是如此?！?/span>與石墨中的六角碳網(wǎng)相似，六方氮化硼中氮和硼也組成六角網(wǎng)狀層面，互相重疊，構(gòu)成晶體。晶體與石墨相似，具有反磁性及很高的異向性，晶體參數(shù)兩者也頗為相近。
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