石墨烯导热垫片PI包边对热阻影响的说明与选型建议

在导热垫片的实际装配中，有时会因绝缘、防撕裂、定位或防止边缘导电等需求，在垫片四周贴一层PI胶带进行包边。这个动作看似只发生在边缘，但如果热源或散热器的投影区域压到了包边，就会直接改变传热路径，进而影响整体热阻。近期我们针对这一情况做了专项测试，结果值得在选型时重点关注。

测试对象为厚度500μm的HGP6石墨烯导热垫片，尺寸25.4mm×25.4mm。一组样品不做任何处理，另一组用15μm厚PI胶带包边，每边包住1mm。分别在10、20、30、40、50psi压力下测试热阻。结果如图所示，在全部压力区间内，包边样品的热阻均明显大于未包边样品，且差异稳定存在。也就是说，提高装配压力虽然能改善界面接触，但并不能消除包边带来的不利影响。

包边进入热流路径后，会改变局部传热条件

从传热机理看，原因主要有两点。第一，PI胶带本身导热能力远低于石墨烯垫片，15μm厚度虽然不大，但它作为低热导层插入热流路径后，会形成局部热阻。第二，包边会占用垫片边缘的有效接触面积。以25.4mm×25.4mm样品为例，每边包住1mm后，有效传热区域从约645mm²降至约548mm²，面积损失约15%。热源如果覆盖到这部分区域，相当于一部分热量必须穿过PI胶带和胶层，而不是直接由石墨烯垫片传导，热阻自然上升。

样品尺寸与实际覆盖范围，需要一起判断

测试还发现，包边对热阻的影响与样品尺寸有关。尺寸越大，同样1mm包边所占的面积比例越小，影响也越小。小尺寸垫片对包边更敏感，高功率密度、小面积热源场景下尤其需要谨慎。

因此，在选型和应用时，我们建议客户首先确认热源与散热器的实际覆盖范围，尽量让包边落在热源投影之外。如果包边不可避免，应主动留出热阻余量，不能直接按裸片热阻来选型。对于空间允许的项目，可以选择更大尺寸的垫片，让包边区域避开有效热源区，从而减少对传热的影响。若必须包边，建议与供应商确认包边宽度、PI胶带厚度、胶层类型及包边位置，并在实际装配压力下重新测试热阻。