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常见问题

从产品结构和特点进行导热材料的选择的技巧

时间:2021-06-17浏览次数:935

界面间隙确定导热材料选材的方法

1、当界面间隙很小(≤0.5mm)且界面平整

当界面间隙很小(≤0.5mm)且界面平整时,那么可以选择导热硅脂、导热泥(液态)、双组份导热胶(固化型)、超薄导热垫片,液态材料压缩厚度可以压到0.1mm以下,超短的传热距离代表极高的导热效率,追求高效导热时,尽量使用膏状的导热材料。

因为导热硅脂和导热泥属于不固化液态材料,它的缺点也很大。

(1)除了绝缘强度差或者不绝缘之外,硅脂长时间使用后因为硅油分子的挥发和迁移,导致干裂失效以及光学污染等问题;

(2)导热胶固化后就是导热垫片,可靠性好,但安装操作性不如硅脂和垫片,可以点胶但无法通过丝网印刷施工;

(3)超薄导热垫片的厚度一般在0.2~0.4mm,便于人工安装,可以重工和返修,热稳定性好,0.2mm的绝缘强度可以超过3000V,缺点是厚度无法压缩到0.1mm以下。

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2、当界面间隙较大(≥0.5mm)且器件公差也很大(50%~90%)且界面平整

当界面间隙较大(≥0.5mm)且器件公差也很大(50%~90%)且界面平整时,可以选择超软导热垫片(硬度在ShoreOO 15~25),其压缩率为20%~90%。例如:某散热结构的界面间隙为0.5~3mm器件公差为83.3%时,导热垫片的最小厚度为3.0 /(1-0.2)=3.75mm,[敏感词]压缩率为(3.75-0.5)/ 3.75=86.7%,超软导热垫片的安装效率比常规的稍差。

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3、当器件公差非常大(≥90%)

如果器件公差非常大(≥90%)而且无法改善器件公差,建议使用双组份导热胶(固化型),其压缩率为20%~99%(最薄0.1mm),这种材料可以[敏感词]限度的弥补公差,有因为是触变性液态材料,可以堆积且不会流动,可以应用于立体不平整界面。

例如:某电子眼发热芯片通过外壳散热,芯片尺寸为15*15mm,芯片与外壳的距离是0.2~3mm,器件公差为93.3%,因此需要使用导热胶的体积为:15*15*3*120% = 810mm3 = 0.81ml。

不同导热系数的导热胶密度不一样,根据实际情况选择导热系数确定挤出重量,导热胶挤出后会在20分钟内固化,固化后其性能类似于导热垫片具有弹性,散热器和发热芯片也可以轻松分离,缺点是只能一次性装配使用,不能反复装配和维修。

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4、通过导热材料固定散热器

如果想通过导热材料固定散热器时,可以选择导热粘接胶、导热双面胶带、双面背胶的导热垫片、双面粘性的导热复合材料,优点是节约装配工序和成本,缺点是导热效率受限且存在脱胶的风险。使用导热粘接胶的优势。

(1)导热粘接胶可以压缩到很薄,导热效果[敏感词],但是存在老化脱胶的风险;

(2)导热双面胶带的导热系数较低(≤1.0W/mk),耐老化能力一般;

(3)双面背胶的导热垫片粘性要比导热双面胶带强,不同背胶厚度和不同导热系数导热垫片组合起来的热阻也不同,可以做到比导热双面胶带更好的导热效果和耐老化性,但是成本更高;

(4)双面粘性的导热复合材料是将高分子粘接剂(耐老化、高导热)涂覆在基材(铜片、铝片等)两面,通过加热方式粘接到导热界面,从而实现高效导热和耐老化粘接的效果。

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