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        帶您了解一下導熱硅膠片知識

        2021-03-17 17:09:04

        相信有很多只了解傳統的一些導熱材料,例如Ag、Cu、A1和金屬氧化物如A12O3及其他非金屬材料,如石墨、炭黑等,對導熱硅膠片的了解還比較少,今天鴻富誠小編就帶您一起來了解一下導熱硅膠片。

        隨著工業生產和科學技術的發展,人們對導熱材料提出了新的要求,希望材料具有優良的綜合性能。如在電氣電子領域由于集成技術和組裝技術的迅速發展,電子元件、邏輯電路的體積成千成萬倍的縮小,則需要高導熱性的絕緣材料。近幾十年來,高分子材料的應用領域不斷拓展,用人工合成的高分子材料代替傳統工業中使用的各種材料,特別是金屬材料,已成為世界科研努力的方向之一。

        一、什么是導熱硅膠片

        導熱硅膠片是以硅膠為基材,添加金屬氧化物等各種輔材,通過特殊工藝合成的一種導熱介質材料。導熱硅橡膠是以有機硅樹脂為粘接材料,填充導熱粉體達到導熱目的的高分子復合材料。

        二、常用導熱硅膠片基體材料與填料

        有機硅樹脂(基礎原料)

        1、絕緣導熱填料:氧化鋁、氧化鎂、氮化硼、氮化鋁、氧化鈹、石英等有機硅增塑劑

        2、阻燃劑:氫氧化鎂、氫氧化鋁

        3、無機著色劑(顏色區分)

        4、交聯劑(粘結性能要求)

        5、催化劑(工藝成型要求)

        注:導熱硅膠片起到導熱作用,在發熱體與散熱器件之間形成良好的導熱通路,與散熱片,結構固定件(風扇)等一起組成散熱模組。

        填料包括以下金屬和無機填料:

        重慶導熱硅膠片

        1、金屬粉末填料:銅粉、鋁粉、鐵粉、錫粉、鎳粉等;

        2、金屬氧化物:氧化鋁、氧化鉍、氧化鈹、氧化鎂、氧化鋅;

        3、金屬氮化物:氮化鋁、氮化硼、氮化硅;

        4、無機非金屬:石墨、碳化硅、碳纖維、碳納米管、石墨烯、碳化鈹等。

        三、導熱硅膠的分類

        導熱硅膠可分為:導熱硅膠墊片和非硅硅膠墊片。絕大多數導熱硅膠的電絕緣性能,終是由填料粒子的絕緣性能決定的。

        1、導熱硅膠墊片

        導熱硅膠墊片又分為很多小類,沒個都有自己不同的特性。傲川科技主要有11種導熱硅膠墊片。

        2、非硅硅膠墊片

        非硅硅膠墊片是一款高導熱性能的材料,雙面自粘,在電子組件裝配使用時,低壓縮力下表現出較低的熱阻和較好的電氣絕緣特性。在-40℃~150℃可以穩定工作。滿足UL94V0的阻燃等級要求。

        四、導熱硅膠的導熱機理

        導熱硅膠的導熱性能取決于聚合物與導熱填料的相互作用。不同種類的填料具有不同的導熱機理。

        1、金屬填料的導熱機理

        金屬填料的導熱主要是靠電子運動進行導熱,電子運動的過程伴隨著熱量的傳遞。

        2、非金屬填料的導熱機理

        非金屬填料導熱主要依靠聲子導熱,其熱能擴散速率主要取決于鄰近原子或結合基團的振動。包括金屬氧化物、金屬氮化物以及碳化物。

        六、怎么選擇導熱硅膠片

        導熱系數選擇

        導熱系數選擇主要還是要看熱源功耗大小,以及散熱器或散熱結構的散熱能力大小。一般芯片溫度規格參數比較低,或對溫度比較敏感,或熱流密度比較大(一般大于0.6w/cm3需要做散熱處理,一般表面小于0.04w/cm2時候都只需要自然對流處理就可以)這些芯片或熱源都需要進行散熱處理,并且盡量選擇導熱系數高點的導熱硅膠片。消費電子行業一般不允許芯片結溫高于85度,也建議控制芯片表面在高溫測試時候小于75度,整個板卡的元器件也基本采用的是商業級元器件,所以系統內部溫度常溫下建議不超過50度。一外觀面,或終端客戶受能接觸的面建議溫度在常溫下得低于45度。選擇導熱系數較高的導熱硅膠片可以滿足設計要求和保留一些設計裕度。

        注解:熱流密度:定義為:單位面積(1平方米)的截面內單位時間(1秒)通過的熱量。結溫它通常高于外殼溫度和器件表面溫度。結溫可以衡量從半導體晶圓到封裝器件外殼間的散熱所需時間以及熱阻。

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