导热：散热工程的“第一公里”

电子设备的热管理如同精密接力赛，导热材料正是第一棒跑者。研究表明：芯片结温每降低10℃，寿命延长2倍；而界面热阻占系统总热阻的60%以上。这意味着：

散热效率的天花板，在热量离开芯片表面的瞬间就已注定

传统导热硅脂虽能填充微观孔隙，却在长期使用中面临干裂、泵出等失效风险。某新能源汽车电控模块测试显示：运行2000小时后，普通硅脂界面热阻飙升120%，而相变导热片仅增加17%。

预贴HUIWLL相变导热材料的散热器

电子电器产品在推陈出新时，依据晶圆生产方面的制程能力及市场方面的需求，会出现如下现象：

#IC制程及芯片效能提升

#芯片功率(瓦数)会大幅提升

#必须兼顾使用者体验追求的轻、薄、小以及效率高

因此，就造成了发热元件表面的高单位密度的(能量)热量聚集，由于热传导将不断产出的热能并持续的传导至散热器上，最终在该产品的结构元件满足不超载下，达成整机的热量平衡。

由于产品间不同元件（如散热器与芯片之间）的接触，都会产生接触面，当热量传递时，就会有所谓的介面热阻需要被考量，并且不同的元件材质表面，会有肉眼无法看出的微观不平整，这会大幅降低两个表面接触时的接触面积，从而使得界面接触热阻上升，此时就必须仰赖：界面导热材料TIM(Thermal Interface Material)填补两种元件接合或接触时产生的微观空隙及表面凹凸不平的孔洞，减少热传递时的热阻抗，让热量得以顺畅传递出去。

散热器+TIM导热材料 组装示意图

选用不同特性的导热介面材料，能针对不同产品设计，挑选出最合适的导热系数、耐电压、软硬度等，此为产品设计初期，需要被考量的重点。

●导热系数 W/m-k

导热系数是指材料传导/传递热量的能力，越大代表导热能力越强。

●耐电压

耐电压是指导热材料在施加电压时能够承受的电流指数。

●硬度

软硬度的数字越高表示材料越硬。

因此，选择一个合适的导热材料，作为散热设计的源头基本决定了整组散热模组的散热效率，当特斯拉Model Y的逆变器因导热界面材料失效导致批量召回，当某国产5G基站芯片因局部过热引发信号漂移——这些动辄千万级的损失背后，都指向同一个根源：导热环节的微小断裂，足以摧毁整个散热系统。