2026国际先进热管理材料技术交流会
演讲嘉宾
演讲题目:高性能有机硅导热凝胶-下一代电子热管理综合解决方案
个人简介:游正林,从事有机硅胶行业十余年,主要研究单、双组份有机硅加成型硅胶(液体胶、LSR、TIM),产品涉及灌封胶、导热胶、阻燃胶、硅凝胶、粘接胶等。产品满足新能源汽车、电子元器件、5G通讯、LED封装、光伏、储能、家用电器粘接等行业的高性能应用需求。拥有发明专利10余项。问题1:高性能有机硅导热凝胶在导热效率、流变特性与长期可靠性方面,相比传统热界面材料有哪些核心技术突破?
游正林:高性能有机硅导热凝胶在导热效率、流变特性和长期可靠性三大核心维度上,均实现了对传统导热硅脂等界面材料的跨越式突破。这些突破不仅体现在性能数字的提升,更在于其从根本上解决了传统材料在自动化生产、极端环境适应性和长效稳定性方面的痛点。
导热效率:不只是数字的提升
导热凝胶的突破在于通过高填充量的纳米级导热填料(如氧化铝、氮化硼等)和精确的分散技术,构建了更高效的导热网络。这使得其导热系数轻松突破10 W/m·K,目前商业化产品最高可达18 W/m·K。更重要的是,其优异的润湿性和低模量使其能在极低的填充厚度下(可薄至0.1mm)实现极低的接触热阻,确保热量传导路径的畅通无阻。流变特性的核心突破在于材料兼具高流动性(施工时)和形态稳定性(施工后)。 施工时:利用其剪切稀化的特性,在自动化点胶设备的剪切力作用下,粘度迅速降低,可以轻松流过细小的针头,精准注入狭小空间。这不仅解决了传统人工涂抹效率低、一致性差的问题,更将施胶精度和效率提升到了工业化标准水平。施工后:凝胶能自适应凝胶能自适应地填充各种因公差或热变形产生的缝隙,形成一个无应力、无间隙的完美接触面。导热凝胶的可靠性来自于其稳定的化学结构和物理形态。结构稳定:它采用加成交联的固化方式,形成稳定的三维网状结构,从根本上解决了传统硅脂的“渗油”和“干涸”问题。耐受严苛环境:这种稳定的结构使其能长期耐受-50℃至200℃甚至更高的温度冲击,并在频繁振动下始终保持形态稳定,为汽车电子和户外通信设备提供了坚实保障。问题2:相较于传统导热界面材料,高性能有机硅导热凝胶在电子热管理中具备哪些独特优势,可支撑其成为下一代主流解决方案?
游正林:承接上一个问题的技术解析,高性能有机硅导热凝胶之所以被公认为下一代主流热管理解决方案,关键在于它将工艺适应性、综合性能与全生命周期价值这三大维度,提升到了一个传统热界面材料难以企及的高度。
这不仅是性能参数的迭代,更是对电子设备设计、制造与运维逻辑的重构。具体来看,其独特优势体现在以下四个层面:1. 制造工艺的革命性适配:从“手工技艺”到“精密智造”全自动化生产:传统导热硅脂依赖丝网印刷或人工涂抹,精度低、气泡多、一致性差。而导热凝胶具有优异的触变性,可通过高精度点胶设备实现自动定量、定点涂布。这在5G基站、高端服务器的大规模生产中,大幅提升了产能与良率。消除装配应力:传统固态导热垫片(TIM)需要被压缩,会产生较大的装配应力,容易导致脆弱的BGA(球栅阵列)芯片或陶瓷电容开裂。导热凝胶在固化前呈流动态,可自适应填充,几乎不对元器件产生应力,这直接提升了高密度PCB(印刷电路板)板的可靠性。随着电子设备向小型化、集成化、异形化发展,传统材料显得力不从心,而导热凝胶则游刃有余。零公差适应能力:实际生产中,芯片与散热器之间存在高度公差累积(甚至达到毫米级)。传统硅脂无法填充过大缝隙,导热垫片又受限于固定厚度。导热凝胶则能像“定制化橡皮泥”一样,完美贴合任何高低起伏的平面、曲面以及狭小缝隙。超低热阻路径:因其极佳的润湿性和压缩性,导热凝胶能在极低的压力下实现极薄的界面厚度(BLT),大幅降低接触热阻,这是保证高功率芯片散热效率的关键。在工业、汽车电子等领域,产品的寿命往往长达10年以上,传统热界面材料(尤其是硅脂)的“干涸”“粉化”一直是痛点。无泵出与干涸风险:传统硅脂在反复冷热冲击下,受热膨胀和冷缩的物理作用,会像“挤牙膏”一样被泵出界面区域,导致散热失效。导热凝胶通过交联固化形成稳定的弹性体,从根本上杜绝了泵出问题。耐候性与抗震动:在车载、户外设备等强振动环境中,凝胶不仅能保持导热性能不衰减,还能起到阻尼减震的作用,保护焊接点免受机械应力破坏。这种“终身免维护”的特性,是传统硅脂和相变材料无法提供的。导热凝胶不仅仅是导热材料,它往往能集多种功能于一身,简化设计:一体化功能:许多高性能导热凝胶兼具优异的电气绝缘性(击穿电压高)和阻燃性(UL 94 V-0等级)。在某些设计中,它可以同时充当导热界面、结构粘接辅助以及绝缘防护层,从而减少物料种类,简化供应链管理。维修性与可返工性:相比导热垫片可能存在的残留,或导热硅脂难以彻底清洁,部分高性能导热凝胶(特别是未完全固化型或易剥离型)在返工时更容易被整体去除,这对于高价值器件的维修回收至关重要。因为它解决了当前高功率密度电子制造的“不可能三角”——即同时满足高性能、高可靠性、高效率制造。在AI芯片(人工智能芯片)、800V高压电驱、光模块等下一代高功率场景中,热流密度急剧攀升,且设备寿命要求远超消费电子。传统硅脂的“短命”和导热垫片的“应力大、公差适配差”成了系统瓶颈。高性能有机硅导热凝胶凭借其工艺友好、零应力、长寿命的独特组合,从一种“补充材料”逐步转变为这些关键应用中的标配材料。 如果你正在评估具体的选型,可以关注凝胶的挤出速率(影响生产效率)、垂直导热系数与压缩应力(影响芯片承受的压力)这三个核心指标,它们直接决定了材料在量产线上的表现。问题3:深圳市安品有机硅材料在有机硅导热凝胶领域的产品布局、应用场景及下一代电子热管理解决方案规划是怎样的?
游正林:深圳市安品有机硅材料有限公司在有机硅导热凝胶领域已形成较为完整的产品矩阵,并围绕新能源汽车、消费电子等核心市场持续进行技术创新。以下从产品布局、应用场景、技术迭代与下一代规划四个维度进行系统梳理。
一、导热凝胶产品布局:双线并行,导热系数覆盖1.0-14.0 W/m·K
安品的导热凝胶产品主要分为单组份和双组份两大类型,均以“低应力、高适配”为核心特点,导热系数覆盖1.0 W/m·K 至 14.0 W/m·K区间。供应形式方面,产品提供1kg/罐、10kg/罐等大包装,以及30cc、55cc等注射器包装,适配不同规模的自动化产线需求。安品的导热凝胶产品已广泛应用于多个高增长领域,主要解决“大公差适配”与“异形界面填充”的痛点:消费电子与通信设备:应用于手机、平板、电脑、服务器等设备的处理器(CPU/GPU)及发热组件散热。产品具有良好的电绝缘性和低热阻特性,适用于厚度变化较大的紧凑空间。汽车电子与新能源:这是安品重点布局的领域。产品用于动力电池模组、DC-DC转换器、OBC(车载充电机)、逆变器、电机控制器等关键部件。其固化后的凝胶垫片可实现“轻轻一撕即完美脱离”,便于返工维修,同时具备优异的吸震和耐候性能。电子线路板组装(PCBA):用于填充电路板组件与外壳之间的不规则缝隙,传导热量并起到机械缓冲作用。三、近期技术突破:解决行业痛点的高导热与低出油专利为了应对更高功率密度和更严苛的使用环境,安品近期在材料底层技术上取得了显著突破:该技术旨在解决传统导热凝胶在高负荷下易磨损、易出油的问题。其核心创新在于设计了三层核壳结构的导热复合填料(表面层硬度<中间层<核心层),通过粒径级配优化,使产品具备高导热、低磨损、低出油的特性,尤其适合在高温热油浸泡环境下使用,并兼容钢网印刷工艺。这是安品在“非硅”体系的重要补充。该专利通过纳米导热填料预分散技术,解决了环氧胶体系中填料分散不均、存储沉降的难题,具有良好的分散加工均匀性、抗沉降性及挤出性,适用于对强度或耐化学性有更高要求的粘接场景面向未来更高功率密度(如AI数据中心、超充桩)的散热需求,安品已开始布局浸没式液冷等前沿技术:低介电常数有机硅树脂冷却液(2025年12月专利已授权)该技术开发了一种介电常数≤2.2的有机硅树脂,并应用于冷却液产品。其具备高闪点、高介电强度、低运动粘度的特性,直接瞄准数据中心服务器浸没式液冷场景。相较于传统冷却液,这类有机硅冷却液在实现高效散热的同时,能提供极高的电气安全性,避免短路风险,是解决下一代高密度数据中心热管理难题的关键方案之一。深圳市安品有机硅材料有限公司成立于2004年,是国家级高新技术企业。技术布局:公司专注于有机硅、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂的改性研究,并在石墨烯、高导热/导电复合材料、有机耐火材料等前沿领域成果显著。核心产品:形成了包括室温硫化硅橡胶(RTV)、液体硅橡胶(LSR)、电子灌封胶、导热硅脂、有机硅压敏胶(PSA) 等在内的完整产品矩阵。知识产权:已获得超100项国家发明专利,并持续产出高质量专利,如一项兼具优异初粘性及剥离性能的有机硅压敏胶组合物专利。研发团队:由国务院津贴专家、海归博士等组成,硕士及以上学历员工占比超22%。硬件设施:拥有32个研发实验室和2个分析测试中心,总面积达6,000平方米,在有机硅、环氧树脂、聚氨酯、压敏胶等领域均有技术积累。公司近年加大产能布局,成立了岳阳安品新材料有限公司(注册资本1亿元),并通过了多项行业认证,显示出其在热管理材料领域持续深耕的战略决心。总结来看,安品在导热凝胶领域已形成“现有产品成熟覆盖消费与汽车市场 + 专利技术解决磨损出油痛点 + 前瞻布局数据中心液冷”的三层业务架构,具备成为下一代热管理主流方案供应商的技术储备与产业能力。
深圳市安品有机硅材料有限公司 研发经理 游正林,已确认出席2026 年 4 月 13-15 日在苏州狮山国际会议中心,召开的2026国际先进热管理材料技术交流会,欢迎业界同仁莅临交流!联系方式:刘 欣 18811656823 liuxin@acmi.org.cn路薇萍 15165845723 luweiping@acmi.org.cn沙燕红 18560323175 shayanhong@acmi.org.cn刘晶晶 13269118135 liujingjing@acmi.org.cn
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