某论坛上有用户评价某款存储硬盘“昨日刚买的新上市不到半年的硬盘，内部怎么有这么多油，失望”，并贴图作证。根据图片及老高的专业知识判断，用户所描述的出油问题其实是由于硬盘 散热用的导热硅脂渗油严重 造成的。
导热硅脂渗油严重说明其油离度高，随着应用时间的推移，硅脂会逐渐变干变硬，导致散热效果差，更甚时会造成电子元件短路。建议各电子设备厂家、普通用户，一定要选择正规的、低油离度的导热硅脂。
设计者们知道电子产品会散热，某些元件可能会升高到其无法承受的高温。在一些应用领域，如 5G 电信基础设施、数据中心基础设施和汽车电源管理，过热会导致系统出现故障，这促使设计者要为其系统创新出新颖的冷却解决方案。这些系统大部分封装在体型十分细小的外壳中，这使得设计者很难或无法应用大型散热器和风扇。导热界面材料是设计师可用的工具之一，有助于关键元件散热，尤其是在无法获得强制气流的情况下。
越来越多的电气设计者面临着设备外形或散热的挑战，但他们可能不熟悉市场上导热界面材料的选择范围，也不了解如何选择正确的材料搭配以解决特定的设计挑战。
在本篇文章，我们将简单地探索一下市面上的导热界面材料产品以及挑选这类材料时需要实现的设计目标。
导热界面材料和化合物的类型
导热填缝材料具有固体和液体两种形态，可用于不同工艺，能同时能满足多种产品性能要求。下图中的填缝材料旨在用作导热元件和机箱之间，或热元件和散热器之间的界面材料。
1.液体点胶类填缝材料
这些材料更广为人知的名字是导热膏、导热凝胶或者导热脂，一些制造商会交替使用这些术语。可以将这些材料直接涂抹在元件上，用作散热器的粘合剂；由于很难进行再加工，因此它们很少用作外壳的界面材料。这些材料可以与陶瓷填料、金属或金属氧化物填料混合就能获得较高的导热性。其中一个应用范例就是将晶体管、PMIC、放大器、GPU 或 CPU 与散热器粘接起来。
2.导热脂和相变材料
导热脂可用丝网印刷解决方案获得较小的粘合层厚度。相变油脂是比导热脂更先进的替代品，通过优化，可在特定温度范围内获得最大的传热率。这些材料通常用于通过机械力固定并在恒压下固定到位的散热器。在操作过程中，相变材料会固化或液化成粘稠的一层，从而分别释放或吸收潜热。组装过程中，可利用丝网印刷这些高粘性层材料以便获得最小的粘合层厚度。
3.高导热系数 PCB 层压板
当 PCB 设计者想到高导热层压板时，他们往往想到的是金属芯或陶瓷结构。较新的先进树脂系统具有比标准 FR4 级层压板更高的导热系数，而且不用面对制造这些替代堆叠品的困难。用作导热界面材料时，这些层压板能够通过直接传导或其他导热界面材料（如固态导热垫）为外壳提供高导热性。其它潜在的应用领域包括汽车电源系统、底板和工业电子设备。
4.导热垫
这些预成形的固态材料使用上非常简单，也可以集成到自动化组装过程中。虽然导热垫一般采用预成形的形状，但是也可以根据所需尺寸进行模切。它们适合用在平面元件上以接合散热器，或者直接附在外壳上。这些材料有多种成分：
- 硅或石蜡基材料，为低导热需求提供低成本解决方案
- 电绝缘材料，当应对 ESD 和隔离问题时可使用此材料
- 石墨基材料，具有较高的整体导热特性，尤其是面内( in plane) 导热性，可用于较大元件
5.导热界面材料的甄选
有多种材料规格适用于导热界面材料。材料的热导率或所提供产品的热阻是要考虑的主要材料属性，因为该值可用作仿真或一些基本计算中的设计目标。具市场竞争力的导热界面材料提供的导热率应至少达到 2 W/(m•K)。
很多产品需要考虑电气和机械特性，以便在其所需的应用中使用。这些特性包括：
- 击穿电压和电阻率：对于将用于高压系统的绝缘导热界面材料，这两种特性非常重要。
- 杨氏模量：某些材料具有减振效果，因此选择材料时应该考虑机械特性。
- 温度稳定性：导热界面材料应该在广泛的温度范围内维持可靠的性能，从而确保可靠的热性能并避免过早降解老化。
- 介电常数：这对于将连接到 PCB 的导热垫很重要，因为电介质的存在会改变高速/高频传输线的阻抗。介电常数还会影响散热器的EMI辐射。
除了材料特性之外，设计者在制造过程中还应该考虑自动化组装过程，以及将特定解决方案集成到 PCBA或外壳的生产便利性。上述列表中的导热界面材料具有固态和液态两种形式，这使得设计者能够灵活选择，找到最适合他们的元件、应用和组装过程的材料。
我是氪星科技老高，90后工科男，导热材料行业专家，未来有更多热界面解决方案和行业资讯以后会尽情分享，觉得有用可以点个关注。