谢明君， 张 平， 蔡 萌， 边燕飞

(1.中国电子科技集团公司 第五十四研究所，石家庄 050081；2.桂林电子科技大学 机电工程学院，广西 桂林 541004)

界面接触热阻是指具有接触传热关系的2个物体接触面间的传热热阻，也称为接触热阻(thermal contact resistance,简称TCR)[1]。如2个固体A和B相互接触发生热传递时，微观上接触表面是无法做到完全贴合和理想光滑的，假设通过两试件的热流密度为q，在A、B内部温度成线性分布(斜率与材料导热系数相关)，在接触面上会产生一个温度的突跃ΔTc[1]，如图1所示。接触热阻R定义为2个接触面的温差ΔTc与通过2个试件的热流密度q之比，即:

(1)

图1 界面接触热阻产生原理

在电子设备热设计领域，温度上升过高对器件的寿命和可靠性都具有非常不利的影响。当热流密度q一定时，温差ΔTc与接触热阻R成正比，降低R即可降低芯片的温升。在大功率及高热流密度传热应用工况下，接触热阻是造成电子设备温升过高的显著环节，也愈来愈引起人们的重视[2-4]。

国内外接触热阻的研究主要集中在接触传热机理、强化传热途径、接触热阻的表征测试方法等方面。如对接触传热机理的研究学者们提出了众多从一维到三维描述表面形貌的模型和假设，用于计算、预测接触热阻和研究其作用机制，但目前还没有令人满意的理论模型或可靠的经验公式可以预测各种状况下的接触热阻[3-5]。当前对固-固界面的强化传热方法研究则主要集中在表面处理技术[6]和以纳米管纳米线、高定向热解石墨、石墨烯、金刚石、纳米银、微米铜等新型热界面材料的制备和实验研究性能表征方面[7]。……