1．引言 ― TIM所处的环境正在迅速发生变化
电子设备的进化在近年来迎来质变的转折点。
传统以往的"性能提升"主要集中在处理速度和输出功率的提高上，如今伴随着行业发展趋势以下这些因素在设计时也需要同时进行评估。
- 高集成化导致的发热密度增加
- 车载化带来的长期可靠性要求严格化
- 电动汽车化及可再生能源对应导致的高电压化
- 小型化带来的散热路径限制
其最直观的结果就是，散热设计的难度日益增大。
以往主要以散热片或风扇作为对策，但从目前来看，"界面热阻"成为瓶颈的情况不断增加。处于其核心位置的就是TIM热界面材料（Thermal Interface Material）。
TIM的主要作用是在电子元器件与散热器之间填充间隙，提高热传导效率。听起来像是辅助性材料，但实际上它是左右系统温度余量的极其重要的功能材料。
2．伴随功率器件的高性能化发展趋势，TIM的设计思想也需要重新构建。
近年来迅速普及的SiC和GaN高功率器件都具有这些特点：
- 高温工作（允许高结温）
- 高开关频率
- 高电压驱动
这些特性在显著提高电力转换效率的同时，也给安装部件带来了以往以上的负荷。
针对于TIM也同时带来了新的课题：
- 抑制通过高导热率抑制升温
- 通过高绝缘特性确保安全性
- 高温环境下的长期稳定性
- 化学稳定性及低出气性
这些条件不仅是代表材料物性值的提高，而是意味着"材料设计思想的转变"。
3．TIM评估中存在的误解 ― 规格上的导热率与实际性能差异的比较
在TIM评估中最常被参考的指标通常是导热率（W/m·K）。而实际上在系统安装中起主导作用的是界面接触热阻，并非材料本身的导热率。
界面接触热阻主要由这些因素决定：
- 材料本身的导热率
- 导热填料的填充率
- 压缩时的密着性
- 与表面粗糙度的适配性
- 涂布厚度的均匀性
- 长期的物性变化
即便是如填充氮化硼(BN)这类的高导热材料，如果在安装状态下界面产生微小间隙导致空气流入，都会使导热材料的性能大打折扣。
另外随着近年来各行业的发展方向，这些产品特性的评估也开始受到重视：
- 绝缘击穿电压
- 体积电阻率
- 离子杂质含量（ppm）
- 出气特性（TML / CVCM 等）
- 热循环长期稳定性
这表示着TIM已不再是能通过单一物性进行比较的材料。
4．通用有机硅系TIM的课题
有机硅系TIM在耐热性、柔韧性、加工性等方面表现优异，是最常见且运用案例最多的材料。然而针对一些特定条件下传统有机硅材料仍然存在一些技术壁垒。
4-1．光学用途中的污染风险
在密闭空间条件下，传统有机硅材料所析出的硅氧烷分子的挥发可能导致其附着在光学部件表面，污染光学元件和电路，影响性能和寿命。
对象用途示例：
- 光模块
- 车载HUD
- 高亮度LED模块
4-2．高电压用途下的绝缘设计
在EV相关设备和工业级电源的设计中，数百V至kV级的电压条件已经变得普遍。
TIM的绝缘击穿电压和体积电阻率这两个特性也需要作为安全设计的一部分进行评估。
4-3．长期可靠性测试相关课题
- 泵出现象
- 渗油问题
- 硬化加剧
- 填料沉降
这些现象在随着热循环测试以及长期高温环境下显现并加剧，仅凭短期评估无法发现。
5．公司介绍
泰达希科技（上海）有限公司是日本太阳金网株式会社100%出资在中国上海设立的现地法人。公司于2002年9月在中国（上海）自由贸易试验区成立，此后开展面向中国国内及海外的产品销售和贸易业务。
★业务内容
热对策产品（Thermal Management Products）
热管理・散热相关产品（散热翅片、散热器、均热板、导热凝胶、导热硅脂等）
EMI/电磁屏蔽相关产品
包括电磁干扰（EMI）对策产品及屏蔽材料，为电子设备的热及电磁环境对策提供解决方案
【相关推荐产品】 *************************************
・导热垫片（Sheet）：
有机硅系～24W/m-K
非硅系～17W/m-K
9W/m-K超高绝缘系列（绝缘击穿电压 20KV/㎜）
・导热凝胶（Gel）：
有机硅系～12W/m-K
高流速系列（挤出速度＞60g/min）
・导热硅脂（Grease）：
有机硅系～8W/m-K
非硅系～6W/m-K
低键合厚度（BLT＜50um）
・导热膏（Putty）：
有机硅系～13W/m-K
非硅系～10W/m-K
超低密度系列（＜2.8g/㎝³）
可在90°垂直条件下使用（抗垂流性）
6．通过点胶实装方案角度进行综合评估的重要性
TIM的选型，不能仅通过材料本身的评估来完成。
需要通过这些重要的设计视角来同步评估：
- 压缩率管理
- 与表面粗糙度的适配性
- 涂布厚度偏差管理
- 抑制气泡产生
- 绝缘距离设计
一般市面上各大厂商的导热材料在产品目录中记载的硬度值测量方法，是基于用针施加力于材料表面的点接触方式。这与TIM材料的实际使用条件——面接触不同，如果只是参考这些数据会导致与实际使用效果产生差异。
例如，日标基准下的JIS TYPE-E5（SRIS 0101 C型硬度计）实际上非常接近Shore00 30，但如果直接以此为参考基准来判断材料的柔软性的话，其实也无法减少对基板侧的负荷影响。
另外根据装配条件、设备、人员的测试条件统一化，可以发现“导热率越高=界面接触热阻越低”这个公式并不是一个等号。上图中为我司针对某项目中所选型的几款材料进行的实测，结果如下：
材料➀ 导热率13W/m-K @界面热阻4.15 K･cm²/W
材料② 导热率8W/m-K @界面热阻3.87 K･cm²/W
材料③ 导热率12W/m-K @界面热阻4.03 K･cm²/W
基于上述原因，在进行材料选型时不能仅仅将目光放在性能本身，根据实际的“点胶安装条件+材料特性”进行综合性评估才是判断一款材料是否真正适配的关键。
★各类配套设备
通过配备相关测试设备，结合专业开发团队设计测试方案，可以快速响应客户的定制化测试需求。
泰达希科技（上海）从设计初期阶段开始，提供从TIM材料选定、试作、性能评估到量产导入的一站式服务。
主要以非硅系TIM、高绝缘TIM等针对特殊使用条件的散热材料为中心，为各行业中特定用途条件下所带来的散热课题提供解决方案。让客户不单单是从产品目录中了解材料特性，通过尽可能去模拟再现实装方法，提供材料选型支援，以及统一测试条件便于产品间的数值化对比（测试对象也包括我司产品以外的材料），从设计初期到量产阶段提供全面支持。
除此之外，我司也可以通过提供热测试方法和热仿真等技术支持，为客户节省在开发阶段所需的时间和人力成本，为提供流畅的开发测试服务做出贡献。
★其他 新开发产品介绍 
8．联系方式
联系人：Felix Ma（市场销售）
手机 ：13916629101（微信同号）
E-mail：yunqi.ma@tst-net.com.cn
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