降低接触热阻

提升表面之间的传热效果，并改善整体热性能

该热阻可表示为 Rja，其中：

• Rja – 从器件结到环境空气或水的热阻
• Rjc – 从器件结到封装外壳的热阻，由电子器件制造商决定（设计人员无法直接影响）
• Rcs – 从封装外壳到散热器或冷板的热阻，由电子器件与散热器或冷板之间接触面的大小和质量、所用材料以及接触压力决定
• Rsa – 从散热器或冷板到环境空气或水的热阻，由散热器或冷板的设计（材料和几何形状）决定

因此，一种降低 Rja 的方法是降低 Rcs，即电子器件外壳与环境冷却的翅片散热器或液冷板之间的接触热阻。影响 Rcs 的因素有多项，包括表面平整度、表面粗糙度、接触力或夹紧压力、表面清洁度以及界面材料。

表面平整度和表面粗糙度

为保证电子器件与散热器或冷板之间获得良好接触，安装表面平面度通常需要达到 0.001 英寸/英寸。表面粗糙度应与电子器件的表面粗糙度相当，通常 32–64 µin 即可。更精细的表面处理会增加不必要的成本，但对热性能的改善很小或没有改善。要获得良好的导热界面，平面度通常比表面粗糙度更关键。

接触力

另一个降低接触热阻的重要因素是接触力，即将电子器件压向散热器或冷板的力。电子器件和散热器表面不可能完全平整。因此，这些表面之间总会存在空气间隙。但是，随着将两个表面压紧的接触力增大，两个表面之间的接触点数量也会增加，从而降低壳体到散热器的热阻 Rcs。力与热阻之间的这种关系不呈线性曲线。随着接触力增大，接触热阻会降低。直至达到某一临界点后，热阻降低效果将减弱，同时器件封装所能承受的力也临近上限。建议联系电子器件制造商，以了解所建议的接触力。

表面清洁度

安装表面的清洁度也很重要，有助于尽量降低接触热阻。安装表面应保持无任何异物，例如灰尘、油污、氧化物和薄膜。由于大多数散热器和冷板在机加工后会存放，建议在安装器件前进行清洁。一种令人满意的清洁方法是用细钢丝绒轻轻抛光安装表面，然后用半导体清洗溶剂擦拭。

热界面材料

最后，为进一步改善 Rcs，应使用合适的导热界面材料（TIM）来填充两表面之间的空气间隙。可用的技术有多种，包括导热硅脂和导热复合材料、弹性体、胶粘带等，每种材料都有各自的特性（工作温度、易用性、固化时间、压力要求等），这些特性的适用性会因应用场景的不同而有所差异。联系伊顿，咨询如何为您的应用选择合适的导热界面材料。表 2 显示了这些 TIM 的典型热阻和热导率值。

接触热阻影响因素回顾

接触条件包括多个方面，如表面平整度、表面粗糙度、表面清洁度、接触压力和界面材料。目前有多种技术和方法可用于优化从电子器件结到散热器的热路径。为使电子器件温度保持在其额定最大值以下，并提高最终产品的可靠性，必须尽量降低热阻。