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在显卡等散热模组测试工序中,热源治具与待测模组之间的导热界面材料(TIM)直接影响测试温度表现与操作效率。传统做法是每测一片涂抹一次导热硅脂,但不少厂商正被三个问题困扰:VC 均热板表面被硅脂颗粒压出凹坑、硅脂无法重复使用带来的反复涂抹与擦拭、以及专人维护的工位成本。本文分享盛元新材料的两组实际案例:分别采用 SF1600-BN 氮化硼导热垫片与 GSF90-03 石墨烯导热垫片替代测试用硅脂,改善上述问题。
说明:本文讨论的是测试治具与待测模组之间的可复用界面,数据不直接代表材料装入最终产品后的长期表现。
案例中客户原有工艺的三项痛点:
· 测试中 VC 均热板表面出现凹坑;
· 导热硅脂不能重复使用,每测一片需重新涂抹、擦拭;
· 相关操作占用专门人员。

替换材料时,工程师需要确认三件事:温度表现是否满足测试要求、能否继续区分良品与不良品、多轮使用后界面是否稳定。导热系数、实际厚度、热阻和装夹压力需要放在同一工况下评估——任何单看导热系数的比较都可能误导选型。
| 参数 | SF1600-BN 氮化硼垫片 | GSF90-03 石墨烯垫片 |
| 导热系数 | 16 W/(m·K) | 90 W/(m·K) |
| 热阻 | ≤0.3 ℃·cm²/W | ≤0.1 ℃·cm²/W |
| 热阻测试条件 | 0.2 mm,40 psi | 0.3 mm,40 psi |
| 压缩率(40 psi) | ≥15% | ≥30% |
| 回弹率 | ≥90% | ≥90% |
| 材料特点 | 绝缘、低介电 | 极低热阻 |
初选建议:SF1600-BN 可作为 280W 及以下风冷模组测试的候选材料;GSF90-03 可用于更高功率测试方案的评估。功率范围仅供初选,还需确认接触面积、装夹条件和允许温差;导热方向及具体测试口径,应结合对应技术资料核对。
某厂商检测试280W 风冷显卡散热模组时,原先使用某国际品牌 5121 硅脂,VC 凹坑不良率为 10%—30%,单个返修成本约 15 元。
导入方式:将 0.2 mm 厚 SF1600-BN 贴附在铜制热源治具上,替换原硅脂。
案例结果:
· VC 凹坑不良率降至 0%,测试后 VC 表面光滑平整;
· 280W 功耗下,温度表现与原硅脂一致;
· 单片垫片可测试 50 个以上模组,综合成本降低约 70%。
这些结果体现了该客户工况下的改善,具体温差、样本量和统计周期仍需在工程评估中进一步确认。

另一家厂商测试 600W 风冷 5090 显卡散热模组时,原先使用某国际品牌 5026 硅脂,VC 凹坑不良率为 5%,单个返修成本约 15 元。
导入方式:改用盛元 0.3 mm 厚 GSF90-03 石墨烯导热垫片,直接贴敷在热源治具上。
案例结果:
· 凹坑不良率降至 0%;
· 600W 功耗下温度表现与原硅脂接近;
· 材料可重复使用 50 次以上,综合成本降低约 30%。
对于高功率模组测试,这组案例提供了候选方案的实际依据。正式导入仍需在相同功率、压力和测温条件下,确认温差是否处于产线允许范围内。

以10000 个模组测试为例,综合成本包含人工、材料和凹坑返修三部分:
| 核算项目 | 280W 硅脂 | 280W 氮化硼垫片 | 600W 硅脂 | 600W 石墨烯垫片 |
| 人工+材料(元) | 8180 | 6450 | 18540 | 16450 |
| 返修费用(元) | 15000 | 0 | 7500 | 0 |
| 总成本(元) | 23180 | 6450 | 26040 | 16450 |
| 节省费用(元) | - | 16730 | - | 9590 |
* 280W 按 10% 不良率、600W 按 5% 不良率计算,返修均按 15 元/个核算。
可以看出:垫片材料费用本身并非最低,主要收益来自人工与返修的减少。导入记录还显示,测试效率提高约 20%,每台测试机台至少可节约 1 名工人。实际收益需结合原有工序配置、节拍及岗位调整核算。
两组案例均采用同一验证流程:
1. 贴合:先将垫片贴在铜治具上;
2. 校准:用良品和不良品模组校准三次;
3. 正式测试:观察升温后的温差是否平稳;
4. 记录与判定:依据新旧材料的温度表现、良品与不良品的判别结果、以及重复使用中的表面状态和温度变化,确定更换周期。
两点提醒:使用 50 次以上是案例记录,并非所有工况下的统一寿命保证;液冷应用的测试场景需单独验证。
数据来源:盛元新材料实验室测试报告及客户案例记录。案例结果为特定客户工况下的数据,实际导入效果需以自测验证为准。
东莞市盛元新材料科技有限公司旗下品牌盛恩,集导热材料研发、生产与销售于一体,产品涵盖石墨烯、氮化硼、碳纤维导热垫片,以及导热硅胶片、非硅垫片、导热凝胶、硅脂和相变材料。公司长期与华南理工大学高分子研究院合作,执行 ISO 9001、ISO 14001 及 IATF 16949 管理体系,提供材料选型与定制支持。
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