当微电子材料或器件相互接合时,实际的接触面积只有宏观接触面积的 10%,而其余的均为充满空气的间隙。空气导热系数低于 0.03W/(m∙K),是热的不良导体。
导热界面材料(Thermal Interface Material,TIM)用于填充微电子材料表面和散热器接合处的微观孔隙,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,可以大幅度降低接触热阻,起到提升散热效果的作用,在电子元器件热管理中起到了十分关键的作用。
资料来源:Laird;《热界面材料产业现状与研究进展_杨斌》
根据 BBC Research 2020 年的报告,导热界面材料市场在 2019 年的市场规模为 18.4 亿美元,预计在 2027 年将达到 42.6 亿美元,2020 年至 2027 年的 CAGR增长率为 11.1%。
根据头豹研究院观点,导热界面材料下游应用领域中,手机、平板电脑等消费电子产品芯片封装占比最高。面对目前电子设备高度集成化、轻薄便捷化及功能多元化趋势,电子设备的高功率密度带来日益高涨的散热需求,进而对导热界面材料提出更高要求。
资料来源:BBC Research
传统的导热界面材料主要有膏状形态的导热硅脂、导热凝胶、相变材料以及固体形态的导热硅胶片等,其导热系数较低,而具有更高导热系数的高导热碳纤维被美日等国垄断。