导热硅脂可以用什么替代，用哪种导热材料来解决导热硅脂的问题

热界面材料（TIM，Thermal Interface Material）是一种用于填充发热元件与散热片间隙，降低接触热阻以提高散热效果的材料。传统TIM中，导热硅脂是最常用的材料之一，然而它面临着多项问题。

导热硅脂热管理问题。

在功率模块等高发热量应用中，常采用散热片将热量疏导，但由于底板形变等因素，底板与散热片之间往往存在缝隙，导致接触热阻增加。传统解决方案是在缝隙处涂抹导热硅脂，但这种方法存在导热硅脂涂布不均匀、挥发和泵出现象等问题，导致热阻变化和总成本增加。

石墨片TIM的解决方案

为解决这些问题，我们提出了使用石墨片替代导热硅脂的解决方案。石墨片是一种优异的板状材料，具有出色的热传导性能，可放置在发热体与散热片之间作为TIM材料。相较于导热硅脂，石墨片具有以下优点：

• 热阻稳定性： 石墨片具有高压缩性，可以填充缝隙，实现稳定的热阻。
• 耐热性： 石墨片耐受高温，温度超过400ºC时不会退化，避免了干燥引起的热阻增加。
• 长期稳定性： 石墨片的物理性质在长期使用中保持稳定，避免了泵出现象引发的热阻增加。
• 低总成本： 安装简便，无需特殊设备，维护简单，降低了总成本。

下图为表示石墨片上施加压力和热阻的关系图。可以得知石墨片是安装压力越高热阻越低，在较高压缩区呈现与导热硅脂同等的热阻。由此可见，可以用石墨片替代导热硅脂来使用。

下图显示了各自的新品状态和使用10年后的模拟状态（150℃加热板30分钟放置）。石墨片没有发生高温引起的劣化，可解决挥发的问题。

总结

传统的导热硅脂在热管理中面临可靠性低、总成本增加等问题。石墨片作为导热硅脂的替代品，具备优异的性能和高可靠性，有效解决了导热硅脂的种种问题。采用石墨片TIM，不仅提高了散热效果，还降低了总成本，是一种可靠的热管理解决方案。

本文更新于：2023-10-30 10:09:12