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由于熱塑性材料的彈性變形，在熱塑性復合材料中，通過葉片涂布、靜電紡絲、熱壓、拉伸等方法可以很容易地獲得填料的界面柔度和取向。然而，熱塑性塑料相對較低的力學性能和較高的熱應力不利于其長期使用。最近，熱固性樹脂具有低介電常數和優異的熱性能和力學性能，被認為是TIM的理想基材，但其不溶性和不溶性使其難以符合TIM的粗糙表面，難以回收利用。

該成果是蘇州泰吉諾新材料有限公司在高性能熱界面材料產學研方面的一個縮影，泰吉諾將堅守企業責任，以客戶需求為導向，不斷在高性能熱界面材料領域開展前沿研究，為客戶提供性能更優良的原創產品。

該策略為開發高性能熱界面材料以解決現代電子產品的熱挑戰提供了一個優異的解決方案。

熱界面材料(TIMs)是有效轉移或去除電子器件廢熱以避免器件因工作在過熱條件下而發生故障的重要和不可或缺的材料。然而，為了填充散熱器與TIM接觸面之間的細小氣隙，需要在高壓下進行壓縮過程，這可能會破壞電子電路的組件，無法完全填充大的氣隙。熱熔膠(HMA)由于其能夠與大多數材料快速而牢固地結合，并且與其他TIMs相比易于操作，近年來作為解決上述問題的材料而引起了人們的關注。

此外，BN/環氧復合材料的抗拉強度遠高于隨機BN/環氧，分別為7.67、1.0和1.59 MPa。本文提出了一種制備高性能復合材料的新方法，為熱界面材料的制備提供了一種新的策略。

此外，還深入研究了力場、磁場和定向凍結來排列填料，從而大大提高了復合材料的熱性能。02 成果掠影 近期，廈門大學張學驁教授團隊針對開發具有定向排列的的熱界面材料取得最新進展。

假設兩個表面波動僅為1 μm的物體相互接觸，在它們的界面處將觀察到一個大于38.0 mm2 K/W的巨大熱阻抗，與15.2 mm厚的銅板相當。這種由不可忽略的界面氣隙產生的熱障，一直阻礙著電子器件散熱過程。為了促進有效的界面熱傳遞，開發了熱界面材料(TIM)來填充氣隙并連接兩個物體。在過去的二十年里，人們對高導熱系數材料的發展給予了相當大的關注，并對高導熱TIMs進行了許多嘗試。

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利用分子動力學模擬分析了界面焊接對傳熱行為的影響，發現GS焊接程度對降低GS-w-CNT結構中的聲子散射和CNT界面處的界面熱阻都有重要作用。這種獨特的焊接策略為優化填料增強聚合物納米復合材料的熱傳輸性能提供了新的途徑，促進了其在下一代微電子器件中的應用。

需要注意的是，熱界面材料(TIMs)被廣泛用于填補電子元件與散熱器接觸界面處的氣隙，因此在電子元件的散熱中起著至關重要的作用。電子技術的進步需要開發高性能的TIM。增強導熱系數是提高TIMs散熱性能的一種非常有效的方法，這可以通過添加導熱填料來實現。對于粘結厚度（BLT）和接觸熱阻（TCR），它們與硬度密切相關。

目前，柔性熱界面材料(TIMs)作為TIM被用在芯片散熱的應用中。在實際應用中，熱導率和結構穩定性是TIMs的兩個重要參數。優異的結構穩定性是保證高導熱TIMs在復雜體系中長期運行的前提。傳統的TIMs大多采用硅酮基體和導熱填料的復合材料，但這種基體存在固有的工作溫度范圍窄(<150 ℃)、機械回彈性差等問題限制了材料應用。

在熱沖擊測試中，復合凝膠在器件通常工作溫度范圍內表現出優異的熱沖擊穩定性。在循環加熱/冷卻測試中，該復合凝膠也表現出比市售熱界面材料(TIM)更穩定的散熱，該研究結果為設計適合于TIMs的復合凝膠奠定了基礎。

對于碳化硅金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)，通過芯片底部的熱流密度已經從100-250 W/cm2急劇增加到1 kW/cm2。為了提高器件的性能和壽命，迫切需要具有高通平面導熱系數、柔軟度和電絕緣性的熱界面材料(TIMs)將產生的熱量高效地傳遞到散熱器。

鏈接：doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2023.120807 總結：該文使用垂直排列的短切碳纖維(VASCFs)用于開發具有高導熱性的相變熱界面材料PCTIMs，VASCFs/PA/SR材料的導熱系數高達7.00 W/(m·K)，遠高于之前報道的PCTIMs。

熱仿真是一種通過建立數學模型來模擬物體或系統的熱行為的技術。這種技術能夠幫助工程師更好地理解和預測熱現象，從而優化設計和改進工程方案。在不同的工程領域中，熱仿真有著各種分類及應用。熱傳導仿真：?主要研究物體內部的熱傳導過程，?通過建立連續介質模型和傳熱方程，?預測材料的溫度分布和傳熱速率。?這種仿真常用于電子設備的散熱設計、?材料熱性能評估和熱交換設備的優化。?

Simcenter Flotherm軟件的材料屬性經過定制，針對不同封裝樣式產生不同的預計殼溫。 圖 1：Simcenter Flotherm 中的集總封裝材料塑封元器件建議使用 5Wm-1K-1 至 10Wm-1K-1的熱導率，陶瓷元器件建議使用15Wm-1K-1。5Wm-1K-1顯然對應最壞情況下的殼溫數值。

隨著高性能計算需求的不斷增長，服務器CPU或GPU的熱設計功率逐漸提高到400w及以上。熱界面材料(TIMs)通過有效地將熱量從電子器件傳遞到散熱器，在電子器件的整體散熱中起著重要作用。另一方面，這些電子設備的汽車應用需要TIMs的高性能特性，例如優異的高阻尼，因為來自車輛的各種頻率的振動和沖擊無處不在。事實上，大約20%的電子設備故障或疲勞故障是由上述振動引起的。

因此，采用先進的熱仿真工具進行前瞻性設計，是從源頭上保障產品品質的唯一路徑。 二、西門子Flotherm：電子熱管理的行業標桿 西門子Flotherm是業界公認的專業電子散熱分析軟件，它基于計算流體動力學（CFD）原理，能夠精準模擬設備內部的氣流、溫度和熱傳導。

（二）數據穩定，結果可復現 采用 JESD51-1、JESD51-14 等國際標準測試方法，尤其是其最新的熱瞬態測試界面法（Transiant Dual Interface），具有極高的準確性和可重復性，T3ster 是目前唯一滿足此標準的商業化產品。通過這種高重復性的方法，方便用戶對各種器件的結殼熱阻進行準確比較。并且，該方法同樣適用于熱界面材料（TIMs）的熱特性表征 。

工況設定如下表所示，T3Ster瞬態熱測試和Flotherm仿真模型采用相同設定。在仿真模型設定中，不考慮熱輻射，水冷板設定為固體，其材料參數考慮水流影響，IGBT的芯片硅材料需要考慮溫度對熱傳導系數的影響。