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                導熱硅膠片的選型跟使用

                2021-11-22 09:00:14

                導熱硅膠片的選型跟使用

                "研發設計選型——如何確定型號及厚度、選擇什么樣的固定方式、壓縮區間多少合適、對裝配表面的平面度粗糙度有沒有限制要求定義:

                界面間隙:散熱器安裝后,發熱芯片與散熱器兩個接觸面之間的距離。

                器件公差:當散熱器為外殼或者其它結構件時,因為是分別生產和固定,裝配起來后就會存在一定的器件公差,器件公差 =(大界面間隙 - 小界面間隙)/ 大界面間隙。

                界面平整:指的是兩個界面的都是平面且粗糙度小于0.1mm。"

                本文通過以下幾種情況說明如何選擇合適的導熱材料

                一、當界面間隙很小(≤0.5mm)且界面平整時,那么可以選擇導熱硅脂、導熱泥(液態)、雙組份導熱膠(固化型)、超薄導熱墊片,液態材料壓縮厚度可以壓到0.1mm以下,超短的傳熱距離代表極高的導熱效率,追求高效導熱時,盡量使用膏狀的導熱材料。

                因為導熱硅脂和導熱泥屬于不固化液態材料,它的缺點也很大,除了絕緣強度差或者不絕緣之外,硅脂長時間使用后因為硅油分子的揮發和遷移,導致干裂失效以及光學污染等問題;而導熱膠固化后就是導熱墊片,可靠性好,但安裝操作性不如硅脂和墊片,可以點膠但無法通過絲網印刷施工;超薄導熱墊片的厚度一般在0.2~0.4mm,便于人工安裝,可以重工和返修,熱穩定性好,0.2mm的絕緣強度可以超過3000V,缺點是厚度無法壓縮到0.1mm以下。

                二、如果界面間隙較大(>0.5mm)、器件公差較小(≤50%)且界面平整,則根據器件公差選擇不同硬度的導熱墊片,導熱墊片大有10%的厚度公差,因此壓縮率要超過10%,一般建議使用20%~70%,壓縮率越大,要求硬度越小。

                例如:某散熱結構中,芯片與散熱器之間的間隙為0.5~1mm,根據20%的小壓縮率,導熱墊片的小厚度為1.0/(1-0.2)=1.25mm,大壓縮率為(1.25-0.5)/1.25=60%,導熱墊片要壓縮60%且反彈力小必須是比較柔軟還要安裝性好,導熱墊片的硬度應選擇在Shore OO 35左右。

                三、當界面間隙較大(≥0.5mm)且器件公差也很大(50%~90%)且界面平整時,可以選擇超軟導熱墊片(硬度在ShoreOO 15~25),其壓縮率為20%~90%。例如:某散熱結構的界面間隙為0.5~3mm器件公差為83.3%時,導熱墊片的小厚度為3.0 /(1-0.2)=3.75mm,大壓縮率為(3.75-0.5)/ 3.75=86.7%,超軟導熱墊片的安裝效率比常規的稍差。


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