本文目录一览：
- 1 、导热界面材料有哪些
- 2 、专访普渡大学魏体伟:研发芯片级“两相冲击射流冷却 ”技术将散热效率提升...
- 3、半导体高功率IGBT模块散热问题的详解;
- 4 、热界面材料(TIM)技术及市场-2023版
- 5 、强化传热的途径有哪些
导热界面材料有哪些
1、导热材料有导热硅脂 、导热凝胶 、导热双面胶、导热垫片、导热灌封胶等几种 ，而每一种导热材料都有其优点和擅长的领域。导热绝缘弹性橡胶采用硅橡胶基材 ，氮化硼 、氧化铝等陶瓷颗粒为填充剂，导热效果非常好 。同等条件下 ，热阻抗要小于其它导热材料 。
2 、导热硅胶（Thermal Silicone Gel）特点：导热硅胶是柔性材料 ，能够填补接触不完全的缝隙，常用于电子元件与散热片之间。应用：广泛用于CPU、LED灯具 、功率半导体等散热场合 。优点：良好的导热性 ，适应性强 ，易于应用和更换 。缺点：长期使用可能会变干或失去部分导热性能。
3 、石墨烯、导热粘合剂石墨烯制备设备 、导热测试仪 加热元件 导热硅胶片 、导热绝缘材料、导热界面材料 、导热矽胶布 、导热胶带、导热硅脂 、导热膏 、散热膏、散热硅脂、散热油 、散热膜 、导热膜等 。
4、导热硅胶： 导热硅胶和导热硅脂都属于热界面材料 。导热硅胶就是导热RTV胶，在常温下可以固化的一种灌封胶，和导热硅脂最大的不同就是导热硅胶可以固化 ，有一定的粘接性能。 导热硅胶片：工业上有一种称之为导热硅胶片的材料 ，一般用于需要绝缘导热的应用场合，外壳和芯片表面。
5 、目前常见导热材料主要包括：导热垫片 、导热灌封胶、导热胶 、导热硅脂等 。导热胶和导热硅脂都属于热界面材料 ，两者最大的区别就是：导热胶会固化具有粘接性能 ，而导热硅脂不会固化，无粘接性能 。导热硅脂作为热源和散热器之间的间隙填充材料起到散热作用。
6 、导热垫片一种高柔软、高顺从 、高压缩比的导热界面材料 ，它能够填充发热元器件与散热器（外壳）之间的缝隙 ，提高传热效率，同时还能起到绝缘 、减震等作用 。
专访普渡大学魏体伟:研发芯片级“两相冲击射流冷却 ”技术将散热效率提升...
魏体伟教授领导的团队将开发“芯片级直接两相冲击射流冷却 ”方案 ，目标是将芯片热阻降低2个数量级 ，达到每平方厘米冷却能力500W至800W，散热效率提升50至100倍 。这种技术能将液体直接注入微芯片封装内部 ，液体加热至沸腾后 ，蒸汽带走热量，冷凝后循环冷却，形成高效散热系统。
半导体高功率IGBT模块散热问题的详解;
1、大部分 IGBT 功率模块失效原因与热量有关 ，因此 ，可靠的热管理是保障其长期使用的关键 。功率器件与散热器之间存在空气间隙，会显著增大两界面之间的温差 。有效热管理是新型产品设计和应用的重要环节。在 IGBT 热传导过程中 ，金属接触面的热传导是主要热传递方式 。
2 、集成FWD设计还降低了结温波动 ，改进了在低频率使用或堵转工况下，传统模块中IGBT和FWD间歇工作导致的温度波动问题 ，提高了器件的功率循环能力 。这种集成方式使IGBT和FWD能够共享散热途径 ，减轻单个器件承受的热量负荷，从而降低结温波动 ，增强器件的可靠性。然而 ，RC-IGBT还面临一些挑战 。
3 、首先，RC-IGBT并非简单将IGBT与二极管功能合并 ，它解决了传统IGBT需额外反并联二极管的复杂性 。与对称型IGBT不同 ，RC-IGBT内部结构更特殊，通过N+、P+、N-等不同掺杂浓度的半导体层组合，实现了IGBT和二极管的集成。这种设计显著减少了芯片尺寸 ，降低了成本 ，同时有利于散热，减少了热阻 ，提升了抗浪涌能力。
4 、半导体IGBT模块：内部结构详解 IGBT ，现代轨道交通的重要推动者，拥有着精密复杂的内部结构 。 以英飞凌PrimePACK 3封装的IGBT模块为例 ，每个模块包含两个半桥模块 ，规格达到7kV/4kA 。 模块外部，功率和控制端子的连接坚固；内部 ，散热成为核心关注。
5 、损耗：IGBT在开关时会产生一定的开关损耗 ，包括导通损耗和截止损耗 。这些损耗会随着开关频率的增加而增加，导致IGBT变得不太适合高频应用 。高频开关会导致更多的能量损耗 ，降低设备的效率。 热管理：高频开关会导致器件内部温度上升 ，需要更复杂的散热系统来管理热量 。
6、半导体超结 IGBT 结构的创新，旨在突破传统场截止型 IGBT 的理论极限，提升器件性能 。超结 IGBT 结合了场截止 IGBT 和超结结构的优势 ，通过短的漂移区实现高耐压和低损耗。它作为双极型器件 ，其工作原理与超结 MOSFET 不同，需要独特的设计和理解 。
热界面材料(TIM)技术及市场-2023版
1 、热界面材料（TIM）存在多种形式 ，包括糊剂 、衬垫、液体 、薄膜等 。TIM通常由聚合物基质中的高导热填料组成。一些常见的基质包括硅脂 、聚氨酯、丙烯酸等 。每种类型的TIM都有其优点和缺点 ，特定应用的TIM最佳选择取决于成本 、导热性 、易用性和耐久性等因素 。
2、TIM，作为电子散热的关键组件 ，通过填充材料间的微小空隙 ，实现高热传导性，如导热硅胶片 、胶泥 、凝胶、双面胶、硅脂 、灌封胶 、粘接胶、石墨片 、硅胶布以及相变材料等 ，它们各具优势。
3 、即中文的“热界面材料”。这个术语在学术界 ，特别是在电子学领域，有着一定的流行度 ，达到了241 。TIM主要用于描述在电子封装中起着关键作用的材料 ，它涉及到热应力研究、低温烧结工艺的选择以及金属-陶瓷功能梯度材料的界面性能分析 。
4 、tim 的意思是热界面材料（Thermal interface Materials)芯片核心都是半导体材料，外壳是封装材料。联系半导体和封装的热界面对芯片来说非常重要，而且难度大 。 是TIM1 。芯片在使用时还是需要散热 ，比如安装散热器。这时在芯片和散热器间的热界面材料就是TIM2 。
5 、TIM材料 ，尤其是热界面材料，其核心在于选择最适合的组合 ，如相变材料与填充物 ，以提供高效热管理 。例如，通过优化易熔与非易熔填料比例 ，石墨烯与碳纳米管的加入 ，提升材料的性能，使它们在电子器件中发挥关键作用。在电子封装材料的世界里 ，焊料和聚合物基复合材料是舞台的主角 。
6、随着电子产品如5G通讯设备和高端智能手机的复杂度提升与体积减小 ，对热界面材料（TIM）的需求显著增长 。这种材料对于解决电子产品内部热量传递问题至关重要，从而推动了对球形氧化铝填料的需求。
强化传热的途径有哪些
强化传热的途径如下：增加热交换面积：通过增加热交换面积 ，可以增加热量传递的面积 ，从而增加热传递效率 。例如，可以在热交换器中使用翅片或肋片来增加热交换面积 。提高介质流速：通过提高介质流速，可以增加介质在热交换器中的流动 ，从而增加热传递效率。例如 ，可以通过提高泵的速度来增加介质流速。
强化传热的途径主要有以下几种： 优化热传导材料 选用导热性能好的材料是提高传热效率的关键 。如铜 、铝等金属具有良好的导热性，被广泛用于制造散热器 、导热片等热传导器件 。同时 ，新型的热传导材料 ，如石墨烯、纳米复合材料等，因其独特的微观结构和优异的导热性能 ，也被广泛应用于强化传热领域。
强化传热的最有效途径是提高传热系数 。强化传热的途径有三种：提高传热系数 ，增大换热面积，加大对数平均温差 。实际应用中 ，一味地增加换热面积势必会造成设备体积庞大和初投资费用的大幅度增加 ，而加大对数平均温差又要受到工艺过程条件和流体性质等的限制。
标签： 材料的热界面材料与电子冷却技术
