导热界面材料介绍及其应用
导热界面材料介绍及其在LED灯具中的应用
一、什么是导热界面材料？
导热界面材料，又称热界面材料或界面导热材料，是IC封装和电子散热常用的材料。 主要用于填充两种材料接合或接触时产生的微空隙和表面凹凸不平的孔洞，降低传热的热接触电阻，提高器件的散热性能。
热界面（接触面）材料在热管理中起着非常关键的作用，是该学科的一个重要研究分支。
二、为什么需要热界面材料？
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，最终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、理想的热界面材料是什么？
理想的热界面材料的特点是：
1.高导热性；
2.高柔韧性，保证在较低安装压力条件下热界面此材料能够最充分地填充接触表面的空隙，保证热界面材料与接触面间的接触热阻很小；
3.绝缘性；
4.安装简便并具可拆性；
5.适用性广，既能被用来填充小空隙，也能填充大缝隙；
6. 厚度小。
7.无毒。
四、几种常见的热界面材料介绍
1. 导热硅脂
(1) 导热硅脂俗称导热硅脂。 导热硅脂是以有机硅为主要原料，添加耐热、导热性能优良的材料制成的导热硅脂类化合物。
(2) 优点：性价比高，是电子散热中最常见的导热材料。
注意：操作不方便。 一般导热膏会有硅油沉淀，时间长了会变干。 不建议将导热膏用于使用寿命长的产品。
2.导热硅胶片
导热硅胶片是以硅胶为基材，加入金属氧化物等多种辅助材料，通过特殊工艺合成的一种导热介质材料。在行业中又称为导热硅胶垫、导热硅片、软质导热垫等，专为利用缝隙传热的设计而生产，可填补缝隙，完成 加热部分和散热部分之间的热传递。同时还起到绝缘、减震、密封等作用，可满足设备小型化、超薄化的设计要求。 它具有极高的可制造性和实用性，并且具有广泛的厚度范围， 是一种优良的导热填料。
导热硅胶片的优点：
(1)导热硅胶片的导热范围和稳定性
(2)导热硅胶片弥合结构中的工艺间隙，降低散热器和散热结构的工艺间隙要求
(3)导热硅胶片具有绝缘性能。
(4)导热硅胶片具有减震、吸音的作用。
(5)导热硅胶片安装方便，测试方便，可重复使用。
3.导热相变材料
相变材料是指随温度变化而改变形状并能提供潜热的物质。物质从固体到液体或从液体到固体的相变过程称为相变过程。此时，相变材料会吸收或释放大量潜热。
优点：相变材料现在主要是固-固相变。面对热冲击，它可以通过相变吸收一定的热量，减缓大热通量的冲击。这就像在导热通道池中增加了一个蓄水池。目前市场上相变材料的相变温度在45℃-50℃左右。相变材料主要用于CPU等瞬时大热通量的热源，可以起到很好的保护作用， 特别是在启动或重新启动的那一刻。注：导热硅胶片的厚度有一定的热容和热阻，可以为0.125mm。不易储存和安装，会析出硅油，影响照明设备的光效。改变导热介质更适用于消费电子等产品，尤其是笔记本电脑、游戏机等，但可靠性不好，长时间在高温下性能会下降。一般使用2年，性能会下降40%--70%左右。
综上所述，导热界面直接影响导热界面的质量。
