電子設備的發展速度是飛快的,随著(zhe)其産品功能的增加,衍生需解決的問題也不少。譬如終端産品在設計時,都會考慮到産品散熱的問題。這主要是由於(yú)很多元件對溫度非常敏感,這一趨勢在近年來尤爲強烈,諸如5G基礎設施、電動汽車熱管理系統、數據中心等概念的興起,使得産品的散熱問題更加備受關注。

電子設備(bèi)工作時,元器件會産(chǎn)生一定的熱量,從而使設備(bèi)内部溫度迅速上升。如果不及時将熱量散發出去,設備(bèi)會持續溫升,元器件也會因過熱而失效,從而導緻電子設備(bèi)的可靠性下降或損壞。電子元器件運行中影響其可靠性的關鍵因素之一就是工作溫度,散熱産(chǎn)品是工業企業重點研究内容之一。冷卻解決方案也成爲各大終端企業尋找的重點。那麽,應該如何選擇最合适的導熱材料呢?
關於(yú)散熱方式可簡單分爲主動散熱、被動散熱(傳導、對流和輻射)。熱設計工程師會根據發熱情況,選擇合适的散熱方式和導熱材料。在選擇導熱介質時,不僅要考慮其熱傳遞能力,還要兼顧生産(chǎn)時的工藝、使用時的便利性、可維護性及性價比等因素。
目前常用的導(dǎo)熱界面材料有:導(dǎo)熱矽膠片、導(dǎo)熱矽脂、導(dǎo)熱絕緣材料、導(dǎo)熱灌封膠、導(dǎo)熱凝膠、導(dǎo)熱粘接膠等。下面就其中幾類導(dǎo)熱材料的特性,及選擇時需要關注的指标進行簡單(dān)描述:
一、導熱矽脂

俗稱(chēng)導熱膏、散熱膏,是一種以矽油做基礎(chǔ)油,以金屬氧化物做填料,配多種功能添加劑,經特定工藝加工而成的膏狀熱界面材料。其具有高導熱、低熱阻、工作溫度範圍大、低揮發性、低油離度、耐候性強等優異的性能。
選擇時主要關(guān)注以下幾(jǐ)項指标:
油離度、導(dǎo)熱系數與熱阻、粘度、耐溫範圍、介電(diàn)常數
油離度:指産(chǎn)品在200℃條件下保持24小時後矽油析出量,是評價産(chǎn)品耐熱性和穩定性的指标。質量好的導熱矽脂,其油離度非常低,趨向於(yú)零。
導熱系數與熱阻:一般來說,導(dǎo)熱系數越大的導(dǎo)熱矽(guī)脂,塗覆相同厚度的導(dǎo)熱矽(guī)脂的條件下,熱阻越小,導(dǎo)熱效果越好。
粘度:用於(yú)表征導(dǎo)熱矽脂流動性及粘稠度的一個性能指标,其受溫度影響比較大。一般情況下,導(dǎo)熱系數越高,粘度超大。
工作溫度範圍:在-40~200℃之間,能滿足電(diàn)子元器件的工作溫度範(fàn)圍。
介電常數:用於(yú)衡量絕緣體儲(chǔ)存電能的性能,指兩塊金屬闆之間絕緣材料爲介質時時電容量與同樣的兩塊闆之間以空氣爲介質或真空時的電容之比。
除此之外,還需要考慮體積電(diàn)阻率系數(考量絕緣性能的一個(gè)指标)、是否通過RoHS環保認證、包裝方式(桶裝、罐裝還是注射器)等。
二、導熱灌封膠

矽膠類導(dǎo)熱灌封膠是雙組份(A、B組份)構成的,按重量1:1混合固化後,具有防塵(chén)、防水防震、阻燃、密封、粘接、導(dǎo)熱功能和優異的填縫效果。選擇時需要關(guān)注的參(cān)數指标爲:
熱特性
導熱率:導(dǎo)熱(rè)系數越高,導(dǎo)熱(rè)散熱(rè)效果就越好
電氣性能
擊穿電(diàn)壓、體積電(diàn)阻率和介電(diàn)常數等,其中較爲關(guān)注的是擊穿電(diàn)壓和體積電(diàn)阻率。
物理性能
流動性、密度:流行性強可以用來填補(bǔ)孔隙更小的縫隙,增加導熱散熱接觸面體積;導熱率相同,密度越低,應用於(yú)汽車電源等行業能有效提高散熱性能效率。
三、導熱凝膠

單組份或雙組份矽膠類導熱産(chǎn)品,主要滿足産(chǎn)品在使用時低應力、高壓縮模量的需求。表示出較低的接觸熱阻和良好的電氣絕緣特性,固化後等同於(yú)導熱墊片、耐高溫、耐老化性好,可在-40~200°C長期工作。在選擇導熱凝膠時,重點需要注意其導熱系數,防開裂,熱阻等。
四、導熱粘接膠

一種集粘接、導熱、絕緣、密封於(yú)一體的單(dān)組份濕氣固化導熱材料。它具有較快的表幹(gàn)和固化速度,耐高低溫,耐候性強,電(diàn)氣絕緣性能優異,能在-50℃~200度環境下長(zhǎng)期工作。選擇時,需要注意以下參(cān)數:導熱系數、粘接強度、密度等。

以上是判斷其中幾類導熱材料品質性能的重要方面。總體來說,導熱系數越高的導熱材料,導熱效果越好,價格也越高。在選購各類導熱材料過程中要綜合考慮導熱性能、使用方式等因素哦。研泰化學可根據電子産(chǎn)品的殼體材料、電子元器件的特質,來定制導熱材料方案。關於(yú)導熱界面材料需求難題,可以通過在線客服、網站留言及來電等方式聯系我們,研泰化學将爲您提供1V1技術咨詢服務!










