用户:Biblade/草稿01
热界面材料（Thermal Interface Material）是用于涂敷在散热器件与发热器件之间，降低它们之间接触热阻所使用的材料的总称。凡是表面都会有粗糙度，所以当两个表面接触在一起的时候，不可能完全接触在一起，总会有一些空气隙夹杂在其中，而空气的导热系数非常之小，因此就造成了比较大的接触热阻。而使用热界面材料就可以填充这个空气隙，这样就可以降低接触热阻，提高散热性能。
热界面材料的分类
热界面材料主要分为以下几类：
- 硅脂(thermal grease)
- 硅胶(thermal gel)
- 散热垫片(thermal pad)
- 相变化材料(Phase change material)
- 相变化金属片(Phase change metal alloy)
- 导热胶(Thermal conductive adhensive)
| 材料 | 典型成分 | 优点 | 缺点 | 厚度(mil) | 导热系数(W/m.K) |
|---|---|---|---|---|---|
| 硅脂grease | 硅油基底，ZnO,Ag,AlNl | 导热系数高，易于紧贴表面，不需固化，可重用。 | 有泵出效应与相分离，迁移性，生产时较脏 | 2 | 3到5 |
| 硅胶gel | Al,Ag,硅油，Olefin,石腊 | 导热系数较高，固化前易于紧贴表面，无泵出效应或者迁移，可重用。 | 需要固化，导热系数较硅脂低 | 1-1.5 | 3到4 |
| 相变化材料PCM | 聚烯烃树脂，丙烯酸树脂，铝，氧化铝，碳纳米纤维管 | 易于紧贴表面，无需固化，没有分层现象，易于运用，可重用。 | 导热系数较硅脂低，厚度不均匀 | 1.5-2 | 0.5到5 |
| 相变化金属片PCMA | 纯铟片，铟/银，锡/银/铜,铟/锡/铋 | 高导热系数，易于运用，可重用 | 可能会完全熔解，有空洞 | 2.0-5 | 30到50 |
| 导热胶Thermal adhensive | 环氧树脂基底,铁，银，镍 | 导热系数较高，无需法向的压力 | 需要固化，固化时需要夹具，导热系数较硅脂低，有脱落的可能性 | N/A | N/A |
| 散热垫片Thermal pad | 硅橡胶，玻纤，聚脂基材，硅油填充 | 易于运用，可重用，柔软可变形， | 导热系数较硅脂低，厚度较厚且不均匀 | 10-100 | 1.5-4 |
热界面材料的通用选用指导
一般的裸芯片芯片使用相变化材料
带有封装外壳的CPU使用硅脂
不推荐使用具有导电性的硅脂(如带有银粉，金粉的硅脂)，因为它有可能在使用中流出污染，导致故障。
如果需要在同一个散热器下有多个不同高度的器件需要散热，需要使用Thermal Pad以弥补器件的高度差。
导热垫片使用时需要估算其变形率，也就是柔软性。如果压力过大的话，压力会压破导热垫片。造成性能的下降。
参考资料
- [英文维基百科]
- [热界面材料(TIM)选用指导]