在当今快速发展的电子行业中——由人工智能（AI）、高性能计算（HPC）及先进通信系统驱动——热管理已成为提升性能与确保可靠性的关键因素。而导热扩散正是其中至关重要的核心技术。
导热界面材料（TIM）的关键作用
实现高效导热扩散的核心，是导热界面材料（TIM, Thermal Interface Materials）——尤其是TIM1、TIM2以及日益重要的TIM1.5。掌握它们的性能和应用场景，对从事半导体封装与系统级设计的工程师至关重要。
什么是 TIM1、TIM2 和 TIM1.5？
| TIM类型 | TIM1 | TIM2 | TIM3 |
|---|---|---|---|
| 应用位置 | 位于半导体芯片（如CPU、GPU）与集成热扩散盖板（IHS）之间，用于快速传导芯片产生的高热流密度。 |
连接IHS与外部散热器（如风冷、均热板、液冷板），用于将热量进一步传导至整体散热系统。 |
用于无盖封装（lidless package），让裸芯片直接与散热器接触，越来越多应用于AI服务器和高性能计算，满足极高的散热与应力释放需求。 |
| 常用材料 | 硅基导热胶、铟预成型片、银胶、石墨烯 | 高性能导热膏、导热垫、间隙填充胶、石墨烯 | 高性能导热膏、相变材料、液态金属、石墨烯 |
关键性能与应用差异
| TIM类型 | TIM 1 | TIM 2 | TIM 1.5 |
|---|---|---|---|
| 导热系数与扩散效率 | 需具备极高导热率（4–80 W/m·K，以应对芯片端极高热流密度。 | 导热率通常为2–7 W/m·K，适用于已扩散热流的传导。 | 兼顾高导热（8–20 W/m·K）与机械保护，尤其适用于AI及HPC。 |
| 机械稳定性与界面接触 | 要求优异的表面贴合性，减少芯片与IHS间微小空隙。 | 需在长时间及温度循环中保持稳定性能。 | 需保护易损的裸芯片，同时维持高效散热与可靠性。 |
为什么TIM选择对半导体封装至关重要？
在半导体封装中，TIM选择并非“一刀切”。需要综合考虑：
- 芯片功率密度与热流分布
- 封装结构与尺寸设计
- 系统散热方案（风冷、液冷等）
- 回流焊及长期热应力下的可靠性
随着AI驱动的无盖封装日益普及，TIM1.5的重要性显著提升。
Heraeus贺利氏电子：引领AI与HPC热管理新材料
Heraeus Electronics推出的新一代TIM1解决方案，导热率超过30 W/m·K，具备：
- 无需芯片或盖板背镀金属层
- 多次回流后仍能保持低空洞率与高稳定性
- 特别适用于AI服务器及高性能计算中极端热负载环境
同时，我们正不断扩展TIM1.5产品组合，助力AI数据中心与无盖封装实现高效可靠的热管理。
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