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。

概述

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。1

背景

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。

使用原理

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。

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23到5
硅胶Al，Ag，硅油，Olefin，石蜡导热系数较高，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1-1.53到4
相变化材料聚烯烃树脂，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1.5-20.5到5
相变化金属片纯铟片，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，有空洞2.0-530到50
导热胶环氧树脂基底，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/AN/A
散热垫片硅橡胶，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10-1001.5-4
理想特性

理想的热界面材料应具有的特性是：

(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。

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学

热界面材料

图文简介

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。