(来源:伏白的交易笔记)
一. 热界面材料概览
在电子器件散热过程中,发热元件(如芯片)与散热模组(如冷板)之间存在细微凹凸空隙,而空气导热系数极低,进而降低了散热效率。
热界面材料(TIM)则用于填充这些空气间隙,可有效降低接触热阻,实现热量快速传递。
TIM作为电子设备热管理桥梁,广泛应用于消费电子(手机、PC、可穿戴设备)、数据中心(服务器)、工业控制、航空航天等领域。
(1)性能指标:导热系数(材料自身导热能力)、热阻(界面传热效率的综合性指标)、兼容性、稳定性。
(2)典型散热途径:芯片→TIM1→封装材料→TIM2→散热器。
二. 热界面材料分类
2.1 导热硅脂(散热膏)
(1)形态:膏状复合物,由硅油与高导热填料(如氧化铝、氮化硼、银粉)混合而成。
(2)特点:成本低、适配性强、应用广泛,但需定期维护更换。
2.2 导热垫片(硅胶垫)
(1)形态:固态片状材料,由硅胶与高导热填料(如氮化硼、铝粉、石墨烯)混合而成。
(2)特点:无渗透、稳定性强,除导热外还具有绝缘作用,但热阻较高(需较大压力才能发挥性能)。
2.3 导热凝胶
(1)形态:凝胶状聚合物,由双组分硅胶与高导热填料(如氧化铝、氮化硼)混合而成。
(2)特点:自修复性(适配高频振动场景)。
2.4 相变材料
(1)形态:常温下为固态,受热后融化为半流体,在相变过程中实现热量传递。
(2)特点:贴合紧密,但受相变温度范围限制。
2.5 低熔点焊料
(1)形态:低熔点合金焊料,在一定温度下熔化,熔化后凝固,实现热传导。
(2)特点:目前最常见的为铟基(AMD、英特尔使用),但成本高、且耐腐蚀性较差。
2.6 液态金属
(1)形态:常温下呈液态,包括钠钾合金、铅铋合金、镓铟合金(主流)等。
(2)特点:导热系数极高,但存在导电性、易腐蚀性等潜在风险,需使用额外防护层。
三. 热界面材料市场格局
全球方面,美日厂商在高端领域占据主导:莱尔德Laird、固美丽Chomerics、贝格斯Bergquist、富士高分子Fujipoly。
国内市场格局较为分散,头部厂商包括:
(1)高分子基TIM:中石科技、阿莱德、飞荣达、思泉新材、晶华新材。
(2)金属基TIM:宜安科技、德邦科技。
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