來源：日經技術在線

 日本瑞翁公司(Zeon)2016年11月10日宣布，開發出了利用單層(SGCNT)高導熱性的熱界面片材，并以要求高散熱性的服務器及個人電腦等的CPU、SiC(碳化硅)類功率模塊等為對象，作為可使散熱措施得到大幅提高的“散熱”片材開始樣品供貨。

 SGCNT是單層片材卷成圓筒狀的碳納米材料(圖1)，單層片材是碳原子排列成正六邊形網格的結構。SGCNT的導熱率出色，是銅的大約10倍。瑞翁將微量的SGCNT(直徑為0.3～0.4nm、長度為數100μm)和石墨類顆粒分散到氟類橡膠中，在橡膠內形成碳納米材料的微細網格，成功實現了熱界面片材在厚度方向上的導熱率，以及可確保橡膠柔軟性的硬度。

圖1：單層碳納米管(SGCNT)。

 具體而言，將熱界面片材(圖2)在厚度方向上的導熱率大幅提高到了38W/m·K，并使表示橡膠硬度的Asker硬度降低到了59。而在此前，熱界面片材在厚度方向上的導熱率只有2W/m·K，硬度高達到88。如果Asker硬度高，在CPU與散熱模塊之間夾著熱界面片材時，由于緊貼性差，就會在局部形成熱阻高的部分，造成導熱不良。

圖2：日本瑞翁開發的熱界面片材

 此次的開發品由于Asker度低，因此可同時緊貼于CPU和散模塊的表面，充分確保導熱性(圖3)。具體措施是將CPU和散熱模塊用螺絲來固定。據介紹，原來采用的方法是涂覆油脂類熱界面材料，對CPU與散熱模塊等實施熱結合，但“存在油脂很難涂，出現不均勻部分及液滴等問題”。

圖3：熱界面片材使用時的示意圖

 日本瑞翁介紹稱，此次開發的熱界面片材表現出色的地方在于，“在使用范圍的大壓力范圍內顯示出低熱阻”。如圖4所示，“此次開發的熱界面片材的曲線(標記ZEON的藍色曲線)在0.2～0.4MPa的壓力范圍內熱阻值僅為約0.05℃/W，可充分導熱”。而原來的油脂類熱界面材料的熱阻值要高約2倍，達到0.1℃/W。該油脂類熱界面材料通過在內部分散銀納米顆粒等來降低熱阻。

圖4：熱界面片材的壓力與熱阻關系圖

 瑞翁相關負責人介紹說，“雖然以前就實現了面方向導熱率的提高，但提高與面垂直的厚度方向的導熱率是非常難的”?！按舜螌崿F的技術可使SGCNT和石墨類顆粒在氟類橡膠內充分分散，并沿著厚度方向做一定程度的排列，我們對這一其他公司無法模仿的自主技術充滿自信”。