热界面材料(英语: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。
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,而对于集成程度和组装密度都较高的便携式电子产品(如笔一记本电脑等),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 (Thermal Management),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。
热界面(接触面)材料 (Thermal Interface Materials,TIM)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0.024W/(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。