在产品设计或散热方案评估中,我们经常面临一个看似微小却足以影响整体散热效果的抉择:导热界面材料表面的辅助胶点,究竟该不该要?
以傲川 HGP10 石墨烯导热垫片为例,实际供应中存在“带胶点”与“不带胶点”两种形态。胶点通常位于垫片一角或四角,直径约 1mm,初衷非常明确——帮助装配人员将垫片预先固定在热源或散热器表面,避免在翻转、合盖或螺钉锁附过程中发生滑移或掉落。这一做法在产线操作中确实能提升装配效率、降低不良率,尤其在大尺寸或垂直安装场景下,胶点的“临时固定”作用几乎不可或缺。
但代价同样真实。胶材本身的热导率通常不足 0.3 W/m·K,远低于石墨烯垫片自身的导热性能。更关键的是,胶点作为额外插入的界面层,会替代原本应由垫片本体与接触表面形成的直接贴合,相当于在传热路径中串联了多个低热导“阻隔点”。
胶点为什么存在
胶点解决的是装配定位问题,但也会成为传热路径中的额外界面。
测试对象与方法
为量化这一影响,我们以 25.4mm × 25.4mm × 0.8mm 的标准片材为对象,按 ASTM D5470 等效方法开展了对比测试。设置三组样品:无胶点基准组、对角两点胶组、四角四点胶组,胶点直径统一为 1mm,压力与温度条件保持一致。

图 1 不点胶 HGP10 的外观

图 2 对角点胶 HGP10 的外观

图 3 四角点胶 HGP10 的外观
测试结果说明了什么
测试结果清晰显示:

表 1 胶点对热阻影响的对比测试数据
无胶点样品:热阻作为基准。
对角两点胶样品:热阻上升约 4%。
四角四点胶样品:热阻上升约 10%。

图 4 胶点数量与热阻变化的柱状图
从数据看,胶点数量与热阻增幅呈现明显正相关。两个直径 1mm 胶点合计面积约 1.57mm²,仅占垫片总面积(约 645mm²)的 0.24%,但热阻却上升了 4%;四个胶点面积占比约 0.49%,热阻上升达 10%。
这一非线性放大效应说明,胶点带来的额外热阻不仅来自其自身低导热,更源于其在界面处造成的局部接触压力分布改变和微观空隙增加,使得有效导热面积的实际缩减远超几何面积占比。
不同场景的选型建议
优先选用无胶点版本的场景:对热性能有明确指标要求、散热裕量紧张、芯片结温敏感,或系统整体热阻预算已被严格限定。此时每 1% 的热阻增加都可能推高器件工作温度,影响长期可靠性。
可接受对角两点胶的场景:装配空间狭小、垫片易移位,或产线操作人员反馈固定困难,且系统温升预算尚有 4%~5% 的余量。两点胶在热性能与操作便利性之间取得相对平衡。
尽量避免四角四点胶:除非垫片尺寸很大(大于 50mm × 50mm)且垂直安装时脱落风险极高,否则 10% 的热阻增幅在多数中高功率密度设计中难以承受。若必须使用,建议同步评估增加装配压力(在允许范围内)以压缩胶层厚度。
实际使用中的影响因素
需要特别说明的是,本实验数据基于特定压力、温度及垫片厚度条件,实际影响幅度会随界面粗糙度、锁附压力、温度循环历史而变化。当垫片厚度较薄(小于 0.5mm)时,胶点影响通常更显著;厚度大于 1.5mm 时,垫片本体热阻占主导,胶点相对影响会减弱。此外,胶点经多次压合后可能被压薄摊开,其热阻也可能随使用时间发生漂移,建议在系统级寿命测试中予以验证。
选型结论
总结而言,胶点虽小,但对导热路径的影响不容忽视。作为设计者,我们不应仅凭“感觉”判断,而应结合具体装配工况、热预算和实测数据,做出有依据的选型决策。当热性能与操作便利性冲突时,优先保证热路径的完整性,必要时可改用夹具辅助或定位治具来解决装配问题——毕竟,散热系统的每一层界面,都值得被认真对待。







