各位看官，此刻的你們是否拿著手機刷著微博，看著朋友圈？

那么，長時間玩耍有沒有感覺到手機燙得厲害，心里埋怨手機散熱差？相信大多數(shù)朋友的答案都是——yes！

為什么手機越玩越燙呢？

小編這里就給大家科普一下。像手機、平板電腦這類電子產(chǎn)品，其豐富的功能主要靠內(nèi)部的芯片來實現(xiàn)。

隨著芯片的性能越來越高，其在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的熱量也越來越多，這些積累的熱量如果不能及時散發(fā)出去，不僅影響電子產(chǎn)品的使用壽命，甚至?xí)a(chǎn)生“爆炸”等危險。

在中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院里，由美國工程院院士、中國工程院外籍院士汪正平和孫蓉研究員領(lǐng)導(dǎo)的電子封裝材料創(chuàng)新科研團(tuán)隊就在研究怎么拯救“火熱”的芯片。

他們從芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出發(fā)，針對性地開發(fā)新型導(dǎo)熱材料，幫助芯片降溫。那么，這些新型導(dǎo)熱材料又是如何給芯片降溫的呢？

用特殊功能材料將芯片包裹起來的過程，工業(yè)上稱為“封裝”。“

封裝”不僅可以讓芯片免受外界空氣、水分對其的腐蝕，而且便于其在印制電路板上的安裝與維修。

這些包裹芯片的材料多為聚合物，原因是聚合物具有優(yōu)異的機械性能，能夠很好的保護(hù)芯片，但是它們的導(dǎo)熱性能非常差。

僅僅依靠電子元件與散熱器的直接接觸，無法有效進(jìn)行熱量傳導(dǎo)，這是因為熱源表面和散熱器之間總是存在很多微觀的溝壑或空隙，其中80%體積是空氣——熱不良導(dǎo)體，所以嚴(yán)重影響了散熱效率。

因此，需要使用高導(dǎo)熱的熱界面材料排除間隙中的空氣，增大接觸面積，在電子元件和散熱器之間建立快速導(dǎo)熱的綠色通道，開發(fā)高性能熱界面材料顯得尤為重要。

因此，科學(xué)家們開始在封裝材質(zhì)上下功夫——研發(fā)新型散熱材料，并且應(yīng)用到封裝中。這也是先進(jìn)材料中心導(dǎo)熱小組研究團(tuán)隊的研究重點。

▲ 印制電路板上的芯片

▲ 芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，圖片來自中科院深圳先進(jìn)院

他們采用高導(dǎo)熱填料氮化硼微米球（BNMS）作為填料，采取真空共混方法將其分散在聚合物內(nèi)，這些分散的 BNMS 相互連接，形成了一條條通暢的道路，可以讓熱量快速的通過，最終實現(xiàn)快速散熱的效果。

據(jù)測試，這種新型熱界面材料的導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)1.03 Wm?1K?1 ，相對于純聚合物提高了大約5倍。如此一來，這一顆顆“火熱”的芯片就不用擔(dān)心被“熱壞了”！

▲ 高導(dǎo)熱熱界面材料制備過程，圖片來自中科院深圳先進(jìn)院

▲ 高導(dǎo)熱熱界面材料導(dǎo)熱路徑圖，圖片來自中科院深圳先進(jìn)院

本項目所依托的團(tuán)隊為中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院孫蓉研究員牽頭成立的“高性能熱界面材料基礎(chǔ)研究”國家重點研發(fā)專項（國家重點研發(fā)計劃2017YFB0406000）。

該項目面向高功率密度電子器件高效熱管理的迫切需要，實現(xiàn)高導(dǎo)熱聚合物基和超高導(dǎo)熱碳基熱界面材料的制備等關(guān)鍵技術(shù)的突破。

建立高精度微觀熱界面測試系統(tǒng)，闡明微觀及分子層次界面熱傳導(dǎo)機制，開發(fā)高性能聚合物基和碳基熱界面材料，實現(xiàn)其在高功率密度電子器件中的典型應(yīng)用，為我國新一代戰(zhàn)略性電子器件的開發(fā)與應(yīng)用提供強力支撐。

本文選自公眾號：中科院之聲