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熱介面材料市場升溫

上網時間: 2015年08月20日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:熱介面材料  TIM  熱管理  導熱墊  碳奈米管 

電子產品無止盡的進展正改寫我們日常生活的每一方面。消費者不斷要求操作更快速、更輕薄且更可靠的裝置,而這意味著市場上需要更高密度、更高功率的電子產品,特別是更小型的穿戴技術裝置。但這將導致元件產生更多的熱堆積,使得電子產品易於損壞與退化。因此,這個問題也為一些能更有效管理熱產生的材料帶來龐大商機,例如熱介面材料(TIM)。

根據IDTechEx Research的研究報告,2015年熱介面材料市場預計約有13億美元,到了2025年時可望成長達到30億美元的市場規模。

材料的選擇

熱管理首次開始成為一項值得關注的議題時,所提供的材料選擇相當有限。例如導熱膏(熱脂),經常被用於填充功率元件和散熱片之間的空隙。但由於採用油脂製造而容易變得髒亂又不準確,因此,儘管目前仍普遍用於工業電腦與消費電子產品中,但其市佔率正持續下滑。

隨著時間的推移,採用彈性矽膠與導電填料製造的導熱墊片開始出現。這些導熱墊片更清潔、更易於使用,也更準確。當搭配元件承受來自夾具或螺釘的組裝壓力時,這些墊片可填充元件之間的氣隙,並隨時間持續改善熱性能。IDTechEx預計在2025年以前,這種導熱墊將持續成為市場廣泛採用的熱介面材料。

將電路板附加在散熱片或產品本身的金屬機架上也很常見。其成功實現熱傳遞的關鍵是利用一種能夠填充所有氣隙的較薄介面,例如導熱膠帶。這些雙面的粘合材料結合高度結構性接合強度以及良好的傳墊特性,並可針對搭配元件的不同厚度與表面積,提供各種產品備選。

除了這些聚合的熱介面材料,市場上還有廣泛的金屬熱介面材料供選。雖然鉛焊料因為有毒而不能再使用了,銦和鎵合金則變得越來越普及。

然而,尋找以及選擇合適的熱管理解決方案也不是那麼簡單的事。各種應用的需求不盡相同,帶動了對於各種熱介面材料的選擇。其結果是,目前可用的熱材料種類與廣度正不斷擴展中。

傳統上,熱介面材料都具有微型結構,但研發端越來越專注於奈米結構的材料,包括利用像碳奈米管(CNT)或石墨烯等奈米材料、利用金屬奈米粒子作為熱介面材料聚合物的填充物,以及為塊狀陶瓷或金屬泡沫實現奈米結構化。

然而,熱介面材料產業仍較為保守。只有在現有技術達到絕對限制以及替代技術已發展成熟的時候,才可能考慮改變。然而,消費者對於更小且更快的電子產品需求,將會帶動新的創新進展,並進一步在未來十年中為熱介面材料市場帶來7.9%的年複合成長率(CAGR)。


2015年熱介面材料市佔率預測(以技術應用區分)
(來源:IDTechEx Research)

根據上圖顯示2015年熱介面材料市佔率預測,運算(包括可穿戴式裝置)是其中最大的市場,其次則為LED照明應用。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Thermal Interface Materials Market Heating Up,by Rachel Gordon,IDTechEx技術分析師)





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