热界面材料的出色点胶

瓦克热界面材料的应用领域非常广泛，其主要动力来自哪个行业？

瓦克提供导热胶、填缝剂与硅脂以及有机硅灌封胶。汽车、电子等诸多行业对于我们来说意义重大。高效的热管理对于延长关键电子元件的寿命而言至关重要。瓦克的SEMICOSIL^® TC产品可以满足客户对于导热性高、热阻低以及加工性能出色的要求。

能进一步介绍一下瓦克热界面材料的典型结构吗？比如，它们的固含量有多高？

说到化学结构，我们的导热有机硅是典型的介电材料。一般而言，导热有机硅的配方中含有特定的填料和一种专为优化产品与加工性能而定制的有机硅混合物。虽然硅脂通常不会发生交联反应，但胶粘剂和填缝剂却会。在中高温度条件下，导热胶在导热基材之间建立粘接强度，使基材保持紧密的热接触。若需要对大面积基材进行公差补偿，我们会使用填缝剂作为热界面材料。对基材进行机械固定，即可建立热接触，而填缝剂在室温条件下就可以固化。

与有机物相似，未添加导热填料的有机硅和有机硅弹性体的体积热导率约为0.2 W/mK。只有在其中加入大量填料（如1-200微米之间的氧化物颗粒），且当填料颗粒表面相互接触时，这两类材料才会具备导热性。而且，只有填料填充量足够高，才能确保颗粒充分接触，从而实现较高的体积热导率——这就是所谓的“逾渗”。

热界面材料还要达到哪些要求？

我们还要关注填料与基质之间的相互作用的稳定性，这一点非常重要。由于所用基材的热膨胀系数与性能都不尽相同，因此在电子元器件长期运行（负载循环、温度变化）过程中，基材之间的界面区域也会受到机械应力。从这个角度而言，热界面材料须避免导热胶/填缝剂剥离或开裂，还要避免导热硅脂中的填料与聚合物变干/渗出。

总之，热界面材料必须具有稳定且尽可能高的导热性。即使热界面材料的热导率达到了3-4 W/mK，但依然是元件配置中导热性瓶颈的材料（其他基材的热导率都远高于热界面材料），因此在设计热界面层时，应尽可能地使用最薄的热界面材料。

为了实现热传递，填料颗粒必须互相接触。例如，如今在技术与经济层面均引人关注的填料体系都是基于局部硬度较高的氧化结构。由于各填料颗粒的几何形状大相径庭（从球形到边缘锋利的片状），因此，其磨损性也各不相同。

若要得到体积热导率超过3 W/mK的导热配方，同时还要该配方仍具备适当的流变性，以降低磨损性、提高输胶与点胶性能并降低粘接力，就必须确保大量化学参数保持平衡。这些参数包括填料形状、颗粒尺寸、表面化学性质与类型、分子设计以及有机硅聚合物的官能团。