导热材料具体(ti)应该如何选择？

导热(re)材料的(de)种类品种繁多(duo)，那么我(wo)们实际应(ying)用(yong)的(de)时候到底应(ying)该去如何选(xuan)择呢？它的(de)选(xuan)择标(biao)准以啥为主呢？翌科多(duo)年的(de)导热(re)应(ying)用(yong)经验给你最佳的(de)选(xuan)择方案。

首先我(wo)们先简单(dan)(dan)的介绍一下我(wo)们常见的导热材(cai)料，对导热材(cai)料做一个(ge)简单(dan)(dan)的基(ji)本(ben)了(le)解，

相变材料（PCM）：例如材料本身的物理相变化来吸收热量，可以通过相变材料的相变过程吸收热量来达到款速散热的效果，并具备良好的导热能力。科多次重复应用，适合一些对温度要求必要高的应用；

间隙填充剂：产品可填充表面见0.254-0.508mm（0.01-0.02英寸）的间隙，使用该填充剂可减小热传导材料的热阻；这类主要以导热垫片为主。以及部分导热泥，导热凝胶。

导热(re)膏：又(you)叫散(san)热(re)膏，可大大减小接(jie)合面的(de)热(re)阻，降低接(jie)触(chu)热(re)阻。

导热(re)绝缘(yuan)材料：降低热(re)阻的绝缘(yuan)材料；以导热(re)垫片和导热(re)矽胶(jiao)布类为主(zhu)。

高(gao)性能(neng)材(cai)料：热(re)阻在0.1℃-in2/w（0.65℃-cm2/w）以下的相变材(cai)料或者(zhe)导热(re)膏或者(zhe)高(gao)导热(re)系(xi)数导热(re)垫片

水平(ping)面导(dao)热(re)(re)材料：这(zhei)类材料一(yi)般是(shi)防止局部热(re)(re)量的聚集，主要以石墨(mo)为主，以及部分铜(tong)箔铝箔类均热(re)(re)材料。

胶(jiao)粘(zhan)类：具备一定导(dao)热(re)(re)粘(zhan)接(jie)性能的导(dao)热(re)(re)粘(zhan)接(jie)类导(dao)热(re)(re)胶(jiao)，常见的有RTV导(dao)热(re)(re)粘(zhan)接(jie)剂，环氧树脂(zhi)导(dao)热(re)(re)胶(jiao)

屏(ping)(ping)蔽(bi)吸波(bo)类(lei)：以金属类(lei)或者石(shi)墨类(lei)材(cai)(cai)料(liao)(liao)为(wei)基材(cai)(cai)，复合(he)某(mou)些(xie)载(zai)体制成的导热屏(ping)(ping)蔽(bi)材(cai)(cai)料(liao)(liao)、吸波(bo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)，这(zhei)类(lei)材(cai)(cai)料(liao)(liao)主要(yao)应用与一些(xie)需要(yao)抗干扰的领域，例如5G，无线电领域。

那么我到底应该去(qu)如何选择何种导热材料呢？

1，首先，我们要对需要导热的热接触面的成分要确定。我们可以先看看，如果它是IGBT晶体管（绝缘栅双极晶体管），MOS管（金属氧化物半导体场效应晶体管），散热片，冷却极板等我们可以选用导热垫片/导热硅脂。当然，实际上板面上的实际成分可能会限制TIM的类型，如果是一个CPU或者GPU，将使用高性能的产品，可以使用间隙填充剂。如果你有绝缘的需要，可以选用绝缘类导热材料。对此我们可以先来介绍一下几种常见的热界面材料：

2．作为一(yi)个严谨的(de)热(re)(re)设(she)计方案，我们(men)往往测定要(yao)扩散的(de)热(re)(re)量大小(xiao)十分重要(yao)（一(yi)般以w为单位）。如果(guo)你试图散发大热(re)(re)量，就(jiu)该选用性能好的(de)热(re)(re)界面(mian)材(cai)料(liao)，当然这个前提是你有一(yi)个理想(xiang)的(de)散热(re)(re)结构(gou)。在理想(xiang)的(de)导热(re)(re)结构(gou)中，运用理想(xiang)的(de)导热(re)(re)界面(mian)材(cai)料(liao)来达到你想(xiang)要(yao)的(de)导热(re)(re)效(xiao)果(guo)。

3．在(zai)选择(ze)过程(cheng)中，我们还应该考虑(lv)他(ta)的(de)(de)热(re)量(liang)固定方式，我们往往还要弄清楚热(re)接触点的(de)(de)锁合方式：是否的(de)(de)有螺栓，弹力夹箍，碟形垫圈等等，如果是螺栓性的(de)(de)，可(ke)使用(yong)间(jian)隙填充剂或者(zhe)绝(jue)缘体(ti)类的(de)(de)，而且我们还要判定这(zhei)个间(jian)隙的(de)(de)大小，间(jian)隙是否固定不变，这(zhei)样我们在(zai)封装设计的(de)(de)时候就可(ke)以去结合材料来选择(ze)合作热(re)界面材料，以及填充的(de)(de)厚(hou)度(du)。

4．看填(tian)充(chong)界面(mian)(mian)尺(chi)寸(cun)和(he)面(mian)(mian)积(ji)，如果是大面(mian)(mian)积(ji)产(chan)品(pin)，我们应该首选填(tian)充(chong)剂型的，空隙和(he)表面(mian)(mian)的不平整(zheng)均可(ke)(ke)被填(tian)充(chong)，当小(xiao)面(mian)(mian)积(ji)产(chan)品(pin)没(mei)有(you)这个(ge)(ge)限制，故更多的选择高性(xing)能型。一(yi)般(ban)来讲，大尺(chi)寸(cun)产(chan)品(pin)填(tian)充(chong)剂型可(ke)(ke)以很好的填(tian)充(chong)整(zheng)个(ge)(ge)表面(mian)(mian)

5，对于耐温的(de)考虑(lv)，一直(zhi)都是导热(re)材(cai)料选择的(de)终于判断(duan)标准。很多时(shi)候(hou)我们(men)往(wang)往(wang)会忽(hu)视材(cai)料的(de)耐温性能，为了更有(you)效的(de)散热(re)，热(re)界面(mian)的(de)温度(du)范围我们(men)应该(gai)要明确(que)下(xia)来。有(you)机硅类间(jian)隙填充(chong)剂的(de)使用(yong)范围是-40到(dao)200度(du)之(zhi)间(jian)，而(er)丙烯酸体系(xi)或者环氧体系(xi)一般耐温只有(you)80℃左右。

6．热界面材料的类型，热界面是否进行过表面处理，热接合点的表面平整度是否平整。因为好的刨光表面或者机械表面（如军用，航空设备）一般可以使用高性能材料或者导热垫片都没问题。如果是铸造品或者挤出成型的则该使用间隙填充剂，因为它们热界面的不平整化，选择垫片往往达不到理想的效果，这个时候往往需要可以有效的填充间隙，处理表面不平的热界面材料，这个时候更多的时候我们应该考虑导热膏或者导热泥导热凝胶类。当然也可以选择较软垫片，但是如果热量要求比较高，再软的垫片也可能会有缺陷。这儿更多的建议选择导热膏或者说导热硅脂,或者混合使用。

7．热(re)(re)(re)界面材(cai)(cai)料是(shi)否需要(yao)(yao)(yao)绝(jue)缘(yuan)也是(shi)我(wo)们确定(ding)界面材(cai)(cai)料的(de)一个重要(yao)(yao)(yao)参(can)考指标。现(xian)在热(re)(re)(re)界面材(cai)(cai)料有导(dao)电热(re)(re)(re)材(cai)(cai)料，如石墨填充的(de)；间隙(xi)填充物(wu)是(shi)绝(jue)缘(yuan)的(de)；相变(bian)类及(ji)导(dao)热(re)(re)(re)膏(gao)因(yin)为(wei)配方的(de)不确定(ding)其绝(jue)缘(yuan)性能(neng)(neng)不能(neng)(neng)完全确定(ding)，当然如果间隙(xi)很小，已经确定(ding)了(le)要(yao)(yao)(yao)使用矽(xi)(xi)胶(jiao)布(bu)(bu)导(dao)热(re)(re)(re)材(cai)(cai)料，这(zhei)个时候(hou)耐压要(yao)(yao)(yao)求又特别高，那么我(wo)们就要(yao)(yao)(yao)考虑矽(xi)(xi)胶(jiao)布(bu)(bu)的(de)基材(cai)(cai)成分了(le)，一般PI膜类基材(cai)(cai)矽(xi)(xi)胶(jiao)布(bu)(bu)厚(hou)度更低(di)耐压更高。

8.使用的界面材料是否需要循环使用？虽然一般情况下我们推荐更换使用过的界面材料，但是某些情况下间隙填充剂可再次利用也很重要。当然一些需要高性能导热材料翌科建议必须更换，PCM类的最好在它们还热的时候更换，室温下处理要困难点。

9．考虑热界面散热要(yao)求是(shi)要(yao)是(shi)水(shui)平方(fang)向导(dao)热还是(shi)垂直方(fang)向导(dao)热。间(jian)隙填充剂用在垂直方(fang)向要(yao)好一点，高性能的也可以，水(shui)平方(fang)向一般使用石墨均热材(cai)料(liao)类

10．使用环境因素：例如一些电(dian)子设(she)备(bei)往往需要(yao)(yao)其材料(liao)具备(bei)一定的抗(kang)振动测试性能(neng)。一般情况下间(jian)隙填充剂(ji)吸收震动要(yao)(yao)优于高(gao)性能(neng)材料(liao)。粘接力材料(liao)的抗(kang)振动效果会更佳。

11．是否需要阻燃特性。显示应用的时候很多情况下需要材料具备UL阻燃，当然很多TIM材料都具备是HB和V0级阻燃，绝缘型和大多数高性能材料是94v0级。当然也有许多的不确定性，建议以实际测试要求为准。

12．尺寸的要求，合理的尺寸设计，对于材料的成本设计往往很重要，而且辅助的精密的尺寸要求对与热界面材料本身也需要很高的性能要求。

13．是否需要粘性，如果热衬垫需要粘性压力敏感材料或者安装时候需要粘性材料，那么我们一般选择有粘性的材料。当然粘性不代表永久黏接，往往还仍然需要一些锁合装置。 粘性仅仅是安装过程中的黏接，要避免误用，注意粘性和导热并不成正比，热性能决定于材料的厚度。当然粘接类导热胶具备永久粘接性能，另当别说。

   14．施工便捷性，一般情况下以导热垫片为例，硬一点的垫片施工性能更便捷一些，但往往热阻也会更大一些。如何取舍可以结合实际应用和供应商沟通协调。

以上14点只是(shi)我们对于选择导(dao)热材(cai)料的(de)(de)一个基本的(de)(de)认知，具体选择何种(zhong)导(dao)热材(cai)料请结合你(ni)的(de)(de)实际情况，以上可(ke)作(zuo)为一个参(can)考，但是(shi)不具备(bei)绝(jue)对性，更(geng)多更(geng)复(fu)杂的(de)(de)热设计要求，可(ke)以科翌科的(de)(de)专业人员(yuan)沟通确认。