导热材料在现代电子产品中扮演着至关重要的角色，尤其是在高功率和集成度设备中。
它们的需求源于对散热效率的提升和设备稳定性的保障。
导热材料主要包括：
导热膏、导热灌封胶、导热脂、导热垫片、导热凝胶、导热胶
电子设备性能不断提高，功率消耗与产生的热量也随之加大。
热量有效散失对于维持设备性能至关重要。
电子元件与散热器接触时，实际接触面积仅为宏观接触面积的约10%，因为空气填充了大部分间隙。
空气作为热的不良导体，其导热系数仅0.026W/(m·K)，阻碍了界面间传热，导致芯片与散热器间热阻增加，系统散热效率降低，进而影响芯片使用寿命。
热传递示意图展示了使用热界面材料（TIMs）的重要性。
图①中，来自黑色表面的热量仅能在红色高亮点传导至灰色散热器。
图②中，深蓝色代表热界面材料，大部分浅蓝色气袋已被消除，由更具传导性的热界面材料替代。
热界面材料能填充两个表面之间的空隙，增加有效接触面积，配合其高导热率，有效解决材料接触界面热传导不畅的问题。
多数情况下，完全消除空气几乎不可能，但仍能显著改善热性能。
热界面材料（TIM）对于任何高效热管理系统至关重要，广泛用于消费和工业电子系统中，确保高效散热并防止局部温度过载。
TIM按位置可分为TIM1和TIM2，前者是芯片与封装外壳之间的热界面材料，后者是封装外壳与热沉之间的热界面材料。
TIM1要求低热阻和高热导率，CTE与硅片匹配；TIM2要求相对较低。
聚合物（树脂材料：硅胶、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸）导热系数约为0.1W/(m·K)，通过使用油脂代替空气，热阻可降低约五倍。
目前几乎所有的热界面材料都填充有导热填料颗粒，如金属类填料（尤其是银）、无机颗粒填料（氧化铝、氧化镁、氧化硅、氮化铝、氮化硼和金刚石粉末等）。
这显著提高了聚合物的导热系数，同时保留其柔韧性、低成本以及易于加工成型的优点，热导率可提高至7W/(m·K)范围。
“TC-BGI系列”散热硅橡胶片热界面材料由信越化学提供，具有7W/（m·K）的高导热率，0.3mm厚的片材保证5kV的耐压。
该材料含有高比例的导热填料，采用高热导率的氮化硼化合物作为填料，并应用玻璃布增强，具有优异的撕裂强度。
常见热界面材料产品包括导热膏/导热脂、导热垫片、导热凝胶、导热相变材料、导热胶带及导热灌封胶等。
这些材料根据不同应用设计及生产工艺需求，以不同形态出现，具有各自特点。
导热膏/导热脂呈液态或膏状，流动性好，能降低异质表面间的热阻，主要以硅酮或烃油等高分子材料为基体，填充各类导热材料，如AlN、ZnO、BN、Al2O3、SiC、银、石墨、铝粉及金刚石粉末等。
使用简单，成本较低，但易溢出污染，对使用者亲和力差，多次循环后基体材料易分离。
导热垫片通常以硅橡胶为高分子聚合物基体，添加高导热性填料合成，用于填充发热元器件和散热片或金属底座之间的空隙，完成热传递，同时具有减震、绝缘、密封作用。
导热垫片单侧或两侧具有天然粘性，基体以有机硅聚合物为主，高温下介电性能稳定、耐氧化、绝缘性好，填料如AlN、BN、ZnO、Al2O3等，填充量及配比影响热导率。
绝缘性要求不高时，可添加非缘缘性填料，获得更高热导率。
导热凝胶兼具导热垫片和导热膏的优点，使用时为膏状，流动性好，能填补不平整表面间的间隙，可逐渐硫化，热阻相对较低，适应接触面不规则形状，无溢出风险，稳定状态，使用寿命可达10年，而导热脂一年后通常需要重新涂覆。
导热相变材料通过相变过程吸收或释放热量，额外增加热耗散路径，缓解元器件工作温度，延长使用寿命。
相变材料可选自无硅石蜡的蜡材料或丙烯酸为基础，分为有机相变材料和无机相变材料两大类。
导热胶带用作散热元器件的贴合材料，提供高导热性、绝缘、固定功能，具有柔软、服帖、强黏特性，适用于接触面不规则形状，稳固性好，不易移动。
填充导热颗粒有限，热导率较低，适用于小功率元器件。
导热灌封胶在封装操作中起到防尘、防潮、防震作用，延长电子元器件使用寿命。
双组分胶完全固化后，具有流动性的胶液固化为固体，实现其使用价值，热导率可达0.6~2.0W/(m·K)至4.0W/(m·K)。
不懂就问，电子工业领域常见的导热材料有哪些？
在电子工业领域，导热材料对于设备的散热和性能稳定至关重要。
以下是一些常见的导热材料，按类别详细介绍：1. 导热硅胶（Thermal Silicone Gel）特点：导热硅胶是柔性材料，能够填补接触不完全的缝隙，常用于电子元件与散热片之间。
应用：广泛用于CPU、LED灯具、功率半导体等散热场合。
优点：良好的导热性，适应性强，易于应用和更换。
缺点：长期使用可能会变干或失去部分导热性能。
2. 导热硅脂（Thermal Grease/Paste）特点：导热硅脂是一种涂抹型材料，通常由硅油与导热填料（如铝粉或铜粉）混合而成。
应用：常用于处理器与散热器之间，帮助提高热传导效率。
优点：热导率高，适合高温应用，填补微小的接触不平整。
缺点：可能会随着时间推移干燥或变质，需要定期更换。
3. 导热垫（Thermal Pad）特点：导热垫通常由硅胶或聚氨酯材料制成，带有一定的厚度和柔性，便于填充接触不完全的间隙。
应用：用于电子组件与散热器、散热片之间的接口。
优点：安装方便，不需要额外的粘合剂，适用于不规则表面。
缺点：导热性能通常低于导热硅脂，适用于温度要求较低的场合。
4. 导热界面材料（Thermal Interface Materials, TIMs）特点：包括各种形式的材料，如导热胶带、导热膜等，用于优化热传导的界面。
应用：用于电子组件和散热器之间，尤其是当组件表面不规则时。
优点：易于处理和安装，适合自动化生产线。
缺点：性能因材料种类而异，需要根据具体应用选择。
5. 导热陶瓷（Thermal Ceramic）特点：导热陶瓷通常由氮化硼（BN）、氮化铝（AlN）等材料制成，具有极高的导热性能和良好的电绝缘性。
应用：广泛用于高功率电子器件和LED照明中的散热管理。
优点：高导热性，良好的电绝缘性，适合高温和高功率应用。
缺点：成本较高，材料脆性较大，处理时需要小心。
6. 导热金属（Thermal Metal）特点：包括铜、铝等金属材料，通常用于制造散热器、散热片等。
应用：广泛用于各种电子产品中，尤其是需要有效散热的高功率设备。
优点：导热性极佳，适合高功率和高热流密度应用。
缺点：重量较大，可能需要额外的机械加工，成本较高。
7. 导热复合材料（Thermal Composite Materials）特点：由导热填料（如碳纤维、石墨）与基材（如树脂）复合而成，具有优异的导热性能和机械强度。
应用：在高端电子设备、航空航天等领域用于散热。
优点：优异的导热性和机械强度，适合复杂环境。
缺点：成本较高，制造工艺复杂。
8. 导热胶（Thermal Adhesive）特点：导热胶具有导热和粘合双重功能，通常包含导热填料和树脂。
应用：用于将电子组件牢固地固定在散热器上，同时进行热传导。
优点：结合了导热性和粘合性，适合需要结构固定的应用。
缺点：可能会影响散热效果，需选择合适的胶水配方。
每种导热材料都有其特定的应用场景和优势，选择时需要根据实际需求（如导热效率、操作温度、成本、机械要求等）来决定。
