芯片发热为什么要应用导热界面材料散热？

一、导热界面材料是一种普遍用于IC封装和电子散热的材料，主要用于填补两种材料接触时产生的微空隙和凹凸不平的表面，减小热阻，提高器件的散热性能。

导热界面材料是一种以聚合物为基体、以导热粉为填料的高分子复合材料。其具有良好的导热性能和机械性能，被广泛用于电子组件中的散热源与散热器之间，帮助形成良好的导热通道，以降低散热的热阻，是目前业界公认的好热解决方案。

二、导热界面材料的作用：

随着当代电子技术迅速的发展，电子元器件的集成程度和组装密度不断提高，在提供了强大的使用功能的同时，也导致了其工作功耗和发热量的急剧增大。高温将会对电子元器件的稳定性、可靠性和寿命产生有害的影响，譬如过高的温度会危及半导体的结点，损伤电路的连接界面，增加导体的阻值和造成机械应力损伤。因此确保发热电子元器件所产生的热量能够及时的排出，己经成为微电子产品系统组装的一个重要方面。对于集成程度和组装密度都较高的便携式电子产品(如：笔记本电脑等)，散热甚至成为了整个产品的技术瓶颈问题。在微电子领域，逐步发展出一门新兴学科一热管理，专门研究各种电子设备的安全散热方式、散热设备及所使用的材料。

导热界面材料在热管理中起到了十分关键的作用，是该学科中的一个重要研究分支。

使用原理如下：在微电子材料表面和散热器之间存在极细微的凹凸不平的空隙，如果将他们直接安装在一起，它们间的实际接触面积只有散热器底座面积的10%，其余均为空气间隙。因为空气热导率只有0.025W/(m.K)，是热的不良导体，将导致电子元件与散热器间的接触热阻非常大，严重阻碍了热量的传导，造成散热器的效能低下。使用具有高导热性的热界面材料填充满这些间隙，排除其中的空气，在电子元件和散热器间建立有效的热传导通道，可以大幅度低接触热阻，使散热器的作用得到充分地发挥，并保证电子器件可以在适宜的温度范围内工作，保证电子器件性能的正常发挥。

三、常见导热界面材料介绍：

随着微电子产品对安全散热的要求越来越高，导热界面材料也在不断的发展。

四、导热界面材料的特性指标：

导热率：指在稳定传热条件下，设在物体内部垂直于导热方向取两个相距1米，面积为1平方米的平行面，这两个平面的温度差为1度。则在1秒内从一个平面传导到另一个平面的热量就是该物质的导热率。其单位：W/mK 。

五、导热界面材料主要测试设备：

1、用来测试的设备主要为热阻测量仪和导热系数测量仪。

2、导热系数：描述材料导热能力的一个物理量，为单一材料的固有特性，与材料的大小、形状无关。

3、热阻：反映阻止热量传递的能力的综合参量。在传热学的工程应用中，为了满足生产工艺的要求，有时通过减小热阻以加强传热；而有时则通过增大热阻以抑制热量的传递。

六、导热界面材料的应用举例：

1、芯片（CPUs、GPUs、芯片组等）；

2、笔电笔电和网络服务器；

3、手机通讯（基站、交换机等)；

4、高功率LED散热充电桩；

5、无特殊绝缘需求的电源组件；

6、半导体和散热器之间热传导；

7、LCD和等离子电视；

8、通信产品的热传导；

9、车载通讯电子设备；

10、机顶盒、手持电子设备（微型投影仪）。