在高功率密度的電力電子模組與散熱器組裝中,即使兩者的加工精度再高,微觀下仍佈滿了空氣凹谷。由於空氣的導熱率僅約 0.026 W/mK,這些微小氣隙會形成巨大的熱阻屏障。導熱墊片 (Thermal Pad) 的核心價值,即在於透過適度的機械壓縮,利用高分子材料的界面蠕變特性,徹底驅逐氣隙並補償幾何公差。
材料科學原理:宏觀壓入力學與界面接觸熱阻模型
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微觀接觸熱阻與表面粗糙度模型: 界面的實際接觸熱阻 Rc 並非固定值,它受到表面粗糙度與壓力的動態影響。根據 Mikic 彈性接觸理論,微觀接觸熱阻可由以下純文字模型近似: Rc = (R_z / k) * (P_c / H)^(-0.9) (純文字:Rc = (R_z / k) * (P_c / H)^(-0.9),其中 R_z 為表面平均粗糙度,k 為材料導熱係數,P_c 為接觸壓力,H 為材料的微觀硬度) 立興 (Lixing) 的高柔軟度導熱墊片透過降低基材硬度 (H),使系統在極低的安裝壓力 P_c 下,即可顯著降低 Rc。
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高填充率下的聲子傳導 (Phonon Conduction): 為了達到 8.0 W/mK 以上的高導熱率,墊片內部必須達到導熱粉體(如類球形氧化鋁與片狀氮化硼)的緊密堆積(接近隨機密堆積極限)。熱能在這些非金屬晶格中以聲子形式傳遞,遵循傅立葉定律: Q = k * A * (dT / d) (純文字:Q = k * A * (dT / d),其中 Q 為熱流量,k 為導熱係數,A 為接觸面積,dT 為溫差,d 為墊片受壓後的實際厚度)
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界面剪切應力與低應力組裝: 高填充率往往會導致材料硬度上升,組裝時若壓縮力過大,會使晶片產生應力集中而碎裂。立興透過獨特的「低分子鏈網格技術」,使墊片在承受 Z 軸壓縮時,展現出極佳的二維界面蠕變性,將內部剪切應力分散,實現「高導熱、極柔軟、低應力」的物理特性。
工業應用場景
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伺服器晶片與液冷系統: 補償大型晶片與冷板(Cold Plate)之間的微觀平整度公差,確保高效熱轉移。
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高密度電源模組: 防止變壓器與電感元件因組裝壓力過大而變形,同時提供卓越的絕緣導熱防護。
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