导热材料国内市场综述

第一节 导热材料市场现状分析及预测

导热材料较有名的有，贝格斯，固美丽，Emerson&Cuming，道康宁，Fujipoly等。导热材料一般包括硅脂，导热胶水(环氧树脂中添加导热粒子)，导热双面胶，导热垫(分为硅材料和非硅材料)，相变材料等，这些材料各有优缺点，使用场合也不一样。以前，导热材料主要用于一些网络服务器，通讯基站等发热量大的设备中。但近年，小型的手持设备(包括手机等)功能越来越多，功率越来越大，散热的问题也越来越突出。也越来越多使用导热材料。极为精密的电子设备有时不用硅材料的导热垫，因为硅的游离粒子会污染电路。

3G手机主芯片、充电芯片等可以使用0.5mm厚度软性硅胶导热片，将热量分解到屏蔽罩等物件上，防止使某一点温度过高，使内部达到均温，提高产品的稳定性。同时起到防震、绝缘的作用。

当今的电子产品朝着两个方向发展：一方面产品的集成度越来越高、功耗不断增大；另一方面产品越来越轻、薄、短。这就使得产品的散热矛盾越来越突出。在很多电子产品散热往往是制约着产品可靠性的一个关键瓶颈。

在做传导散热设计时，因选择主动散热还是选择被动散热，对导热材料的选择就会有很多不同。导热材料分填缝导热材料和间隙导热材料。缝隙导热材料厚度多在0.5mm下，间隙导热材料使用厚度在0.5mm以上。其中填缝导热材料有:导热硅脂、导热云母片、导热陶瓷片、导热矽胶片、导热双面胶等。主要作用是填充发热功率器件与散热片之间的缝隙，通常看似很平的两个面，其实接触面积不到40%，又因为空气是不良导热体，导热系数是仅有0.03w/m。k，填充缝隙就是用导热材料填充缝隙间的空气。所以有散热设计工程师开玩笑说:在你的电脑的CPU与散热片间涂牙膏或许比使用导热硅脂都要好，如果你能涂的够薄够均匀的话。间隙导热材料有:导热硅胶垫、导热泡棉、导热橡胶片。

软性硅胶导热绝缘垫是传热界面材料中的一种，具有良好的导热能力和高等级的耐压，其作用就是填充处理器与散热器之间大要求，是替代导热硅脂导热膏加云母片的二元散热系统的最佳产品。

第二节 导热材料产品产值分析及预测

1、导热材料的生产发展

由于元器件组装朝着小型化方向不断发展，给导热解决方案带来前所未有的挑战。这些小型化包封元件不仅规格更小，而且功能高度集成，因此往往产生更多的热量。另一方面，虽然导热油脂和相变导热材料能够起到导热作用，但从使用者或者工艺角度而言都不是非常方便，往往无法满足现代工业高产出的要求。

导热油脂无疑是市场上各种导热材料中最知名的一类，始终以液态形式存在。由于其良好的润湿性，因此受到很多生产商的青睐。但是其良好的润湿表现也有降级的可能。因为导热油脂始终处于液态，往往会在生产环境中出现难以控制的情况，会导致大量的材料浪费（因而成本上升）。另外，最重要的是，导热油脂的导热效果会随时间的推移而慢慢丧失。当导热油脂经过连续的热循环后，会引起液体迁移，最终只剩下填充材料，丧失了表面润湿性，进而可能导致失效。又由于界面两边的材料热膨胀速率不同，造成一种“充气“效应，导致热阻增加，传热效率降低。

为了解决导热油脂存在的种种问题，市场上出现了相变导热材料（TIM的一种），自20多年前研发问世以来，相变导热材料简单易用以及它卓越的性能特点受到了行业的一致认可。传统TIM采用衬垫形式，室温下为固态，并且只有当元器件热量使其达到融点（45°C）时才转化为液态。与导热油脂不同的是，相变导热材料不会随时间推移而出现液体迁移或“充气”效应，但是因为它采用的是衬垫形式，TIM仍存在不足之处。由于衬垫厚度和尺寸都是经过预先设定好的，制造商在使用时会受到应用厚度和/或形状的限制。另外，衬垫通常通过手动安装完成，尽管可选择使用自动化的带式或盘卷式产品，但多数制造商还是偏爱手动操作的衬垫，而这意味着更多的操作人员干预，并将延长生产时间。

2、主要生产企业

目前，我国从事导热材料生产的企业并不是很多，具有一定技术水平的主要有深圳市飞荣达科技有限公司、高柏科技有限公司、兆科电子、深圳市傲川科技有限公司、深圳市圳之星科技有限公司等。部分国外企业在中国设有工厂，其中道康宁、Laird、Fujipoly在中国均设有工厂，这三家企业在国内市场占有率非常大。

深圳市飞荣达科技有限公司2009年获高新技术企业称号，主要产品为屏蔽材料、导热材料、吸波材料和其它配套电子材料。目前拥有华为、中兴、富士康、伟创力、戴尔、诺基亚、联想、比亚迪、艾默生、台达、英业达、华硕、阿尔卡特朗讯、IBM、光宝、神达、捷普、华三、新美亚等众多长期合作客户。

据不完全统计，我国导热材料生产规模在10亿元，其中包括外企企业。

由于生产企业数量少，生产规模较小，因此我国有很大一部分产品来源于进口，预计未来国内生产企业数量还会继续增多，生产规模不断扩大，以满足国内用户的需求，预计到2010年生产规模达到13亿元，2011年生产规模继续增加，达到14.5亿元。

2008-2011年我国导热材料生产规模及预测表   单位：亿元

第三节 导热材料市场需求分析及预测

随着电子设备不断将更强大的功能集成到更小组件中，温度控制已经成为设计中至关重要的挑战之一，即在架构紧缩，操作空间越来越小的情况下，如何有效地带走更大单位功率所产生的更多热量。设计者们一直致力于提高各类服务器的CPU速度和处理能力，这就需要微处理器不断地改善散热性能。但是在其他应用领域，诸如视频游戏控制台、图像设备以及需要更高性能支持高清晰图像的数字应用中，也有对更强的计算性能的需求。

于是，芯片制造商比以往任何时候更关注导热材料（Thermally-Conductive Interface Materials，TIM）和其他能够带走多余热量的技术，这些热量对组件稳定性和寿命均有反作用。

导热材料对集成电路芯片已经越来越重要，集成电路芯片的生产增速很快，2001年以来，除2005、2006年出现异常变化外，其他年份比重在20%~40%间变化，若按25%的比重计算，2012年我国集成电路芯片产量将达300亿片。这种增速直接增加了对导热材料的需求，不仅在需求数量上呈较快增长，在产品技术上也提出更高的要求。

第四节 导热材料消费状况分析及预测

电子产品愈来愈趋于小型化，微电子的组装也愈来愈密集化，其工作环境急剧向高温方向变化。电子元器件温度每升高2℃，其可靠性就下降10％，因此散热问题也就成了设备是否能够正常运行的关键问题。过去，绝缘散热器使用高导热陶瓷来制作，由于陶瓷产品的加工难度高，容易破裂，所以现在也使用导热塑料做散热片，但同样存在耐高温、耐老化不好，特别是与电子元器件的贴合性较差，而造成导热效果不好的缺点。而添加有导热填料的硅橡胶，不但具有电绝缘性能和导热迅速的功能外，还有很好的耐高温性和阻燃性，同时还可起到减震的作用。有资料显示硅橡胶绝缘强度在14kv/mm以上，体积电阻率在25℃时为1015Ω.cm，它的耐电晕性和耐电弧性非常好，耐电弧寿命是聚四氟乙烯（塑料王）的1000倍，在电晕放电情况下，可连续使用1000小时，而一般的橡胶只能使用30分钟。硅橡胶的闪点高达750℃，燃点为450℃，而且不易燃烧，万一发生燃烧，生成的SiO2仍是绝缘性的，同时燃烧过程中没有毒物质和腐蚀性气体产生，因此保证了设备的可靠性。

在橡胶中添加银粉、BN以及铂金阻燃剂，也可以制备兼具阻燃性和导热性能的硅橡胶材料，在一定的配比下，材料可具备14w/(m.k)的导热系数和V-1（UL-94）的阻燃级别。

在硅橡胶中添加金属粉（Al、BN、AlN）和经硬脂酸表面处理的Al(OH)3粉末，可制备具有高导性和良好阻燃性的硅橡胶，阻燃级别为V-0（UL-94），导热系数为1.09w/(m.k)，可制作阻止液晶体滑动的垫片。

在硅橡胶中加入大量BN、Al2O3、石英粉末及适量偶联剂、固化剂，然后溶解在二甲苯溶液中，对玻璃布进行涂敷，干燥固化，所得织物的涂层具有良好的外观、导热性和阻燃性。

在100份硅橡胶中添加100～500份MgO粉末，所得材料用于制做照相，仿开形切割设备上装置辊的外层，有较好的导热性和耐磨性。

在液体硅橡胶中加入经表面处理的SiC、BaSO4、Al，然后得此液体混合物放在2个电极间，加上电场使其导热填料取向，由此制得导热性非常好的硅橡胶，用于电子元件上，在电子元件与受热器间形成导热层。

将AlN粉末用Al2O3气相涂敷后，再加入到硅橡胶中，所得到的高导热性、高耐热性材料可用于热辐射性片材。

导热硅橡胶在国外研究较为成熟，国内尚处于开拓阶段。导热硅橡胶的应用有待于进一步的开发，如能解决其综合性能与工艺性能统一问题，导热硅橡胶无疑有很好的应用前景。总之，导热硅橡胶不仅具有良好的导热性能，而且还有金属等不能比拟的综合性能，将会越来越受到人们的关注，其应用将愈来愈广泛。

第五节 导热材料价格趋势分析

近期部分导热材料报价统计

以上是部分导热材料的报价，从报价来看，国产品牌的报价普遍偏低，这跟国内产品的技术水平较低有很大关系，并且国内大多企业没有形成一定规模，品牌还不够成熟，而国外的技术水平高，能够满足用户需求，随着导热材料需求的不断增加，国内还会有更多企业进入该行业，技术水平也会有更大的提高，相信未来几年会随着国内产品的质量提高，产品平均价格会有所下降。

第六节 导热材料进出口量值分析

目前在我国使用的导热材料很多都是进口的，或者是跨国公司在国内生产的，但目前没有对这一进口数据的具体统计。

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