二、封装热传导材料的研究进展
1.气相生长碳纤维(VGCF)
VGCF是一种碳功能符合材料，制作方法是在载有铁镍催化剂的陶瓷基板上通入氢气和烃类气体混合物在1100℃下生长纤维状碳，再经过2600℃热处理。实验估计，在室温下这种材料的热导率可达到1260W/mK。
图4 气相生长碳纤维（VGCF）在电子显微镜下的形态
这种新型材料用作导热基板的可能性在于，VGCF浸入环氧树脂后，经过150℃热压成型，形成块状混合材料，其热导率可达到695W/mK，由此可开发出新的贴片工艺。
但VGCF存在的问题是，首先，由于它向异性的热传导特性，使其对其下的热沉热导率要求很高。其次，芯片与VGCF界面之间的热阻较大。最后，这种材料目前的价格较高，无益于LED灯具整体价格的降低。
2.碳纳米管(CNTs)
CNTs 是由单层或多层石墨片曲卷而成的无缝纳米管状壳层结构，具有良好的热、电和力学性能。目前，通过理论计算和实验均已证明碳纳米管具有较高的热导率。 S.Berber与Y.K.Kwon等人利用分子动力学(MD)模拟计算出单壁碳纳米管(swNT)的室温热导率高达6600W/mK。Kim等人用实验 方法测出多壁碳纳米管(MWNT)的室温热导率达3000W/mK。
图5 碳纳米管（CNTs）在电子显微镜下的形态
CNTs用作导热基板的可能性在于，该材料可开发出新的贴片工艺。但由于其各项异性的热传导特性，对其下的热沉热导率要求很高。
3.碳泡沫材料
碳泡沫材料的制作方法是，将沥青放入真空室加温融化，同时输入高压氮气并升高温度，使沥青泡沫化。当沥青加热到800℃时发生硬化，再将气压、温度降至自然条件。通入氮气加热到1050℃进行热处理，加热到2800℃进行石墨化处理。
碳泡沫材料的性能优势在于，热导率的理论值大于2000W/mK，2002年实验值达到150W/mk，整体材料表面积大且重量轻。它所采用的散热原理是利用疏松多孔的结构，进行多孔热交换。
图6 电子显微镜下碳泡沫材料的多孔结构
