www.188betkr.com 讯随着5G通信、人工智能、新能源汽车等领域的快速发展，电子器件不断向小型化、集成化、高功率密度方向演进。
然而，器件运行中产生的热量若无法及时消散，将直接威胁其可靠性和寿命。在这一背景下，热管理复合材料成为电子封装领域的核心技术之一。
电子封装中的热管理材料
电子封装中的热管理材料主要用于有效散热，以确保电子设备的正常运行和寿命。常见的热管理材料包括导热接口材料、热界面材料和热导管。目前，先进的材料如石墨烯和碳纳米管正在被研究，以进一步提高热管理效率。
1.导热胶
导热胶是一种常用的热管理材料。它主要由高导热性的填料和有机硅树脂组成。导热胶可以充填在电子元件和散热器之间，提升热传导效率。
2.导热垫片
导热垫片是一种柔软的热管理材料，通常由导热填料和硅胶或其他弹性体材料制成。它能够在电子元件和散热器之间形成良好的接触，优化热传导，具有高柔软性，可适应不同厚度和形状的界面。
3.相变材料（PCM）
相变材料（PCM）通过吸收和释放潜热来调节温度。它们能够在特定温度范围内发生相变（例如从固态变为液态），有效地管理热量，适用于温度波动较大的系统。
4.热管
热管是一种高效的导热元件，利用液体的蒸发和冷凝来传递热量。典型的热管内部包含一根中空管，管内的工作液体通过毛细结构循环流动，具有极高的导热效率，适用于高功率元件的散热。
5.金属基复合材料
金属基复合材料通常由金属基体和高导热填料（如碳纤维或石墨）组成。这些材料结合了金属的机械强度和填料的高导热性，适合高效热管理。
不同的热管理材料各有其独特的优点和适用范围，选择合适的材料取决于具体的应用需求和工作环境。在电子封装中，合理的热管理设计不仅可以提高设备性能，还可以延长其寿命。因此，了解并选择适当的热管理材料是确保电子设备可靠性的关键。
挑战与未来趋势
当前热管理复合材料领域仍需突破三大核心挑战：
1.界面优化：如环氧树脂与氮化铝的弱结合问题，需通过硅烷偶联剂改性或高压成型工艺增强界面传热；
2.多材料集成：铝碳化硅(AlSiC)金属基体复合材料为电子封装提供了高度可靠且成本经济的热管理解决方案，它可提供高热传导率(~200 W/mK)以及可调的低热膨胀系数(CTE)。但是AlSiC与金刚石、热解石墨等超高热导材料的复合技术尚处测试阶段，需解决脆性材料的经济性集成难题；
3.智能化设计：结合AI仿真优化材料微观结构（如仿生多孔框架），实现导热路径的精准调控。
中国科学院宁波材料所林正得团队
中国科学院宁波材料技术与工程研究所林正得研究员于2008年博士毕业于台湾清华大学材料科系，2014年6月加入中科院宁波材料所后，围绕着"电子封装热管理复合材料"开展了一系列基础和应用研究工作并取得丰硕成果，在“超低热阻碳基热界面材料”和“轻质高导热散热器材料”两个方向实现了成果落地。
对于芯片热失效难题，林正得研究员所在团队针对热输运串联系统的关键零部件进行了攻关开发，克服了复合材料中二维材料填料的“定制调控排列取向”与“强化异质传热界面”两个共性难题，研发出“超低热阻导热垫片”、“轻质高导热碳/铜散热器”、“大尺寸纳米银导热环氧胶”等系列新型热管理材料，从而提出了面向新一代芯片架构的综合解决方案，实现拥有自主知识产权的创新技术与产品。
2025年5月28日，www.188betkr.com将在江苏·苏州举办“第二届高导热材料与应用技术大会暨导热填料技术研讨会”。届时，我们邀请到中国科学院宁波材料技术与工程研究所林正得研究员出席本次大会并作题为《面向电子封装特用工況的热管理复合材料》的报告。林正得研究员将结合自己的研究成果对电子封装用热管理复合材料进行详细阐述。
专家简介
林正得，博士，研究员（三级），博士生导师。主持了国家基金委“两化融合联合基金”重点项目、面上项目、中科院“科研仪器设备研制”项目、中科院“战略性先导专项A类”子课题等纵向课题，以及宁波杉杉股份、国家电网科技项目等横向课题；入选了2015年国家青年高层次人才计划；研究方向为电子封装碳基热管理材料。
目前，已发表229篇SCI文章，包含了Advanced Materials、ACS Nano、Advanced Functional Materials、Nano-Micro Letters等通讯作者文章以及18篇ESI高被引论文；文章引用数超16000次，H指数为60（谷歌学术），入选了科睿唯安2022年“全球高被引科学家”名单；长期担任一区期刊Biosensors & Bioelectronics副主编（影响因子：12.5）；另担任世界500强江西铜业集团“金属基复合材料研究所”首席科学家、中国复合材料学会“导热复合材料委员会”与“电网工程复合材料委员会”委员、以及2020～2023年四届“热管理材料技术高峰论坛”大会主席。
参考来源：
1.Thermal Engineering，中国科学院大学官网，www.188betkr.com
2.小木虫：电子封装供热管理解决方案：铝碳化硅是关键
3.西安交大官网：西安交大科研人员在热管理复合材料研究领域取得新进展
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