文 献 综 述

1.引言

随着计算机技术的飞速发展,作为计算机系统核心的中央处理器(Central Processing Unit,CPU)的运算速度越来越快,但随之发热量也不断增大，如果散热情况不良,CPU温度过高,很容易导致计算机在运行过程中出现自动热启动、死机等问题,因此为CPU提供良好的散热系统是保证计算机正常工作的重要条件。

受制造工艺和装夹方法的限制,在CPU和散热片之间总是存在着细小的空隙,导热硅脂能填充这些空隙,保证CPU和散热片之间紧密接触,增加接触面积,提高传热效率,最大程度的将CPU工作时产生的热量迅速而均匀的传给散热片,然后通过风扇带走,使散热效果达到最佳。因此导热硅脂性能的好坏对CPU散热起着相当大的影响作用。

硅脂，其全称叫”导热硅脂”，俗称”导热膏”或”散热膏”，是呈膏状的高效散热产品，填充在配件和散热之间，它具备”润滑剂 导热层 退烧剂”的多重功效，能充分润泽接触表面，从而形成一个非常低的热阻接口，比配件与散热器接触面中间的空气热传导效率高多了。涂抹上它，就是能够帮助CPU等发热大户迅速”退烧”， 从基本特性来看，硅脂一般是以特种硅油作基础油，以新型金属氧化物作填料，配以多种功能添加剂，经特殊的工艺加工而成的白色或其他颜色的膏状物。具备极佳的导热性、电绝缘性和使用稳定性，耐高低温性能好;对接触的金属材料（铜、铝、钢）无腐蚀；具备极低的挥发损失，不干、不熔化、具备良好的材料适应性和较宽的使用温度范围（最高250℃）；无毒、无味、无腐蚀性，化学、物理性能稳定，是耐热配件理想的介质材料，而且性能稳定，在使用中不会产生腐蚀气体，不会对所接触的金属产生影响。

硅脂的种类除了常见的白色导热硅脂，市场上常见的还有灰色、黄色、褐色、黑色的导热硅脂，是为了改变导热系数加入了不同填充料的缘故。 通常导热填充料可以选用石英砂、银粉、石墨粉、铜粉、焊锡粉。高档填充料是氮化铝和金刚石，所以不同导热硅脂价格会出现巨大差异。而掺有不同导热材料的硅脂也会呈现不同色彩，如掺有石墨的硅脂呈灰色或褐色，掺有铜粉的硅脂呈黄色，掺有焊锡粉的硅脂呈黑色。我们一般见到硅脂主要被用在CPU、GPU、南北桥芯片等散热场合，其实硅脂应用途径很广泛。硅脂可以广泛用于各种导热场景，如电视机、DVD的CPU和功放管，同时也适用于电子元器件的热传递，如晶体管、镇流器、热传感器等。

2.新型导热硅脂

2007年，美国道康宁公司报道先进技术与新业务拓展部门推出电子系统专用的道康宁 TC-5026 导热硅脂，热效能远胜过其它市场上领先产品。根据实验室与客户的测试结果显示，TC-5026 的热阻比市场现有的竞争产品低两到三成，可使晶片的温度更低且操作更有效率。半导体制造商通常会在晶片和散热片之间涂上很薄的导热硅脂，将电脑微处理器晶片及其它重要零件产生的热量导引至散热片。道康宁自从三年前进入导热硅脂市场后，已推出包含 TC-5026在内的许多创新产品，全球市场占有率已达近三分之一。TC-5026 在加热循环、高湿度和高温老化等不利条件下，仍能维持超低热阻抗以及超高可靠性和稳定性，为业界创下导热硅脂效能的新标准；而可以让界面厚度变得非常薄是此一新导热硅之所以可提供优异热效能的部分原因。道康宁的独家配方技术能让导热填充剂与硅基材料黏合，避免 TC-5026 被挤出、松动剥落或移动。TC-5026 所采用的创新无溶剂型配方，使它即使经过储存或曝露在空气中也能保持可用状态，易于涂布、网版印刷和点涂。这种无溶剂配方还能提高稳定性，并防止导热硅脂随着时间碎裂、硬化或导热效能变差。

虽然道康宁公司的导热硅脂配方是保密的，但从材料的物理导热理论上讲也不会有太多的神秘，我们的任务就是要从导热机理上找出一种比目前市场上导热硅脂的热导率高的新型导热硅脂，通过自己设计的热导率测试实验进行测试验证，为打入市场作准备。

3.热导率的测定