随着电子技术的飞速发展，电子产品得到迅速发展和普及，并且电子部件的组装密度加大，体积也不断缩小，使得电子部件和产品呈现出小型化、轻微化、紧凑化的趋势，更多的部件被集中在一个更小的空间。

这些集中的部件在高频工作时会迅速产生大量的热量，且根据调查，温度每升高2℃，电子元件的可靠性降低10%。这就要求封装材料能将器件产生的热量及时导出，以此减少热量对设备性能的损害。

而电子设备的微观表面是粗糙的而不是光滑的，并且它们的有效接触面积仅约10%。如果散热器件和电子元器件之间的传热介质是空气（空气的热阻约为0.06K/W），则热流可能会绕过空气，从而无法形成良好的导热路径。相反，选择导热介质，它可以形成良好的导热路径并增强散热能力。

电子元器件的热传递示意图

导热胶应用优势

高导热胶黏剂结合了高分子树脂的可加工性和填料的高导热性，广泛应用于智能手机芯片封装、大功率LED照明等电子封装行业，体现出极大的优势。

导热胶的优势如下：

①广泛适用性：随着电子器件设计复杂度的提高，相较于传统众多的导热材料，导热胶可以更好填充元器件不规则的间隙及克服零件的公差。

②适合大规模自动生产：导热胶可以配合自动化设备进行快速施胶，适应工业领域自动化生产工艺的需求。

③长效可靠性：导热胶在众多的测试以及实际应用的过程中表现优异，如热稳定性，耐热冲击，电气绝缘性及振动老化等测试。

导热胶的导热机理

导热胶主要由树脂基体（环氧树脂、有机硅和聚氨酯等）和导热填料组成。

其导热原理为：固体内部导热载体主要为电子、声子。

大多数聚合物是饱和体系，无自由电子存在，此外由于受分子链的随机缠结、分子量的多分散性以及聚合物的影响，聚合物的导热性很差。

树脂基体导热胶黏剂的导热能力主要取决于导热填料，导热填料一般分为两类：金属填料和无机非金属填料。

金属填料内部存在着大量的自由电子，通过电子间的相互碰撞可传递热量；

无机非金属晶体通过排列整齐的晶粒热振动导热，通常用声子的概念来描述；

因此，在胶粘剂中加入高导热填料是提高其导热性能的主要方法——导热填料分散于树脂基体中，彼此间相互接触，形成导热网络，使热量可沿着“导热网络”迅速传递，从而达到提高胶粘剂热导率的目的。

常见导热填料介绍

01金属填料导热胶

目前常用的导热填料有金属材料（Fe、Mg、Al、Cu、Ag）。

银粉

优点

在金属填充材料中，银具有优良的导热性［纯银导热率为W/（m?K）］和抗氧化性。在电子工业中，作为导电浆料的功能相，银及其化合物具有更高的性价比，因此，针对其的应用与研究也最多，约80%电子浆料产品的主体功能相是各类银粉。

缺点

然而银导电胶的一个缺陷是，在电场的作用下，银会产生电子迁移，使得导电胶的导电性能下降，从而影响器件的寿命。

解决方案

为了解决使用中存在的银迁移问题，通常采用片状及纳米级银粉来解决。

对于银胶中银粉使用量大、成本较高的问题，则是通过在银粉中掺杂贱金属（Ni、Al、Cu等）或其他导电物质来减少体系中银粉的用量，达到降低成本的目的。

铜粉

优点

与其他金属类填料相比，铜粉不仅具有与银相近的导电性（20℃时，银的电阻率为1.59×10-6Ω·cm，铜的电阻率为1.72×10-6Ω·cm），而且作为一种价格低廉、来源广泛的贱金属，铜还具有良好的耐迁移性能。

缺点

但在实际应用中，由于其活泼的化学性质，铜在空气或高温环境下极易被氧化，生成难以导电的氧化铜或氧化亚铜，使其电阻增大。目前研究的重点仍然是改善铜的易氧化性，使以铜作填料的电子浆料具有更强的市场竞争力。

02非金属填料导电胶

常见的非金属填料有氧化物（Al2O3、ZnO、BeO、SiO2）、氮化物（AlN、BN、Si3N4）。

其中氧化硅、氧化铝具有优良的电绝缘性能，而且价格低廉，得到了广泛使用。氮化物绝缘材料中氮化硅、氮化硼由于热导率高、热膨胀系数低等优点，成为人们研究的热点，但价格较昂贵。

除此之外，常用的非金属导电填料还有石墨、炭黑、碳纳米、碳纤维管等碳系填料，这些新型的导电填料广泛应用于印刷电子行业。

其中，石墨烯和碳纳米管作为两种较为理想的优质填料，受到广泛

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