電子封裝用環氧樹脂基導熱材料研究進展（二）

來源：發布時間：2026-04-10

1 導熱機理

通常來說，材料通過內部某些載流子（如電子和聲子）交換熱能完成熱傳導。相較于聲子，自由電子移動速度更快，更耐散射，在傳輸熱量方面效率更高，因此，金屬和碳基材料均顯示出較高的導熱性能，而具有純聲子導熱機制的材料如 Al2O3 等金屬氧化物熱導率則明顯低于金屬材料，約 30 W·（m·K）-1左右。聚合物材料大部分由玻璃態或多晶態構成，內部不僅缺少自由電子、聲子自由度較低，還受到極性基團偶極化影響，是熱的不良導體（熱導率*為0.1～0.5 W·（m·K）-1）。

導熱通路理論**常用于解釋填充型導熱材料的導熱機理，即導熱通路形成于填料與聚合物基體間的相互接觸，熱量可以通過聲子沿熱阻較低的路徑或網絡傳遞。當體系中填料含量較低時，填料粒子分散在聚合物基質中，形成類“海 - 島”結構，熱量沿基體 - 填料 -基體的路徑傳播，聲子在填料未連接處發生散射，復合材料熱導率提升有限（圖 1a）。然而，當填料含量增加至某一特定值時，填料間開始彼此接觸并形成完整的導熱通路，此時填料間的界面熱阻遠小于聚合物基體間的界面熱阻，熱量可以沿導熱通路迅速傳遞（圖 1b），復合材料熱導率急劇增加，即“逾滲現象”（圖 1c）。但***研究表明，“逾滲現象”*會出現在某些熱導率極高的填料中，對大多數填料而言，熱導率*為聚合物基體的10~103 倍，盡管填料添加量足夠高，復合材料熱導率也不會出現明顯突變點。

（未完待續）

來源：封測實驗室，邁愛德編輯整理

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