专注于胶粘剂的研发制造
电子设备的发展速度是飞快的,随着其产品功能的增加,衍生需解决的问题也不少。譬如终端产品在设计时,都会考虑到产品散热的问题。这主要是由于很多元件对温度非常敏感,这一趋势在近年来尤为强烈,诸如5G基础设施、电动汽车热管理系统、数据中心等概念的兴起,使得产品的散热问题更加备受关注。
电子设备工作时,元器件会产生一定的热量,从而使设备内部温度迅速上升。如果不及时将热量散发出去,设备会持续温升,元器件也会因过热而失效,从而导致电子设备的可靠性下降或损坏。电子元器件运行中影响其可靠性的关键因素之一就是工作温度,散热产品是工业企业重点研究内容之一。冷却解决方案也成为各大终端企业寻找的重点。那么,应该如何选择最合适的导热材料呢?
关于散热方式可简单分为主动散热、被动散热(传导、对流和辐射)。热设计工程师会根据发热情况,选择合适的散热方式和导热材料。在选择导热介质时,不仅要考虑其热传递能力,还要兼顾生产时的工艺、使用时的便利性、可维护性及性价比等因素。
目前常用的导热界面材料有:导热硅胶片、导热硅脂、导热绝缘材料、导热灌封胶、导热凝胶、导热粘接胶等。下面就其中几类导热材料的特性,及选择时需要关注的指标进行简单描述:
一、导热硅脂
俗称导热膏、散热膏,是一种以硅油做基础油,以金属氧化物做填料,配多种功能添加剂,经特定工艺加工而成的膏状热界面材料。其具有高导热、低热阻、工作温度范围大、低挥发性、低油离度、耐候性强等优异的性能。
选择时主要关注以下几项指标:
油离度、导热系数与热阻、粘度、耐温范围、介电常数
油离度:指产品在200℃条件下保持24小时后硅油析出量,是评价产品耐热性和稳定性的指标。质量好的导热硅脂,其油离度非常低,趋向于零。
导热系数与热阻:一般来说,导热系数越大的导热硅脂,涂覆相同厚度的导热硅脂的条件下,热阻越小,导热效果越好。
粘度:用于表征导热硅脂流动性及粘稠度的一个性能指标,其受温度影响比较大。一般情况下,导热系数越高,粘度超大。
工作温度范围:在-40~200℃之间,能满足电子元器件的工作温度范围。
介电常数:用于衡量绝缘体储存电能的性能,指两块金属板之间绝缘材料为介质时时电容量与同样的两块板之间以空气为介质或真空时的电容之比。
除此之外,还需要考虑体积电阻率系数(考量绝缘性能的一个指标)、是否通过RoHS环保认证、包装方式(桶装、罐装还是注射器)等。
二、导热灌封胶
硅胶类导热灌封胶是双组份(A、B组份)构成的,按重量1:1混合固化后,具有防尘、防水防震、阻燃、密封、粘接、导热功能和优异的填缝效果。选择时需要关注的参数指标为:
热特性
导热率:导热系数越高,导热散热效果就越好
电气性能
击穿电压、体积电阻率和介电常数等,其中较为关注的是击穿电压和体积电阻率。
物理性能
流动性、密度:流行性强可以用来填补孔隙更小的缝隙,增加导热散热接触面体积;导热率相同,密度越低,应用于汽车电源等行业能有效提高散热性能效率。
三、导热凝胶
单组份或双组份硅胶类导热产品,主要满足产品在使用时低应力、高压缩模量的需求。表示出较低的接触热阻和良好的电气绝缘特性,固化后等同于导热垫片、耐高温、耐老化性好,可在-40~200°C长期工作。在选择导热凝胶时,重点需要注意其导热系数,防开裂,热阻等。
四、导热粘接胶
一种集粘接、导热、绝缘、密封于一体的单组份湿气固化导热材料。它具有较快的表干和固化速度,耐高低温,耐候性强,电气绝缘性能优异,能在-50℃~200度环境下长期工作。选择时,需要注意以下参数:导热系数、粘接强度、密度等。
以上是判断其中几类导热材料品质性能的重要方面。总体来说,导热系数越高的导热材料,导热效果越好,价格也越高。在选购各类导热材料过程中要综合考虑导热性能、使用方式等因素哦。研泰化学可根据电子产品的壳体材料、电子元器件的特质,来定制导热材料方案。关于导热界面材料需求难题,可以通过在线客服、网站留言及来电等方式联系我们,研泰化学将为您提供1V1技术咨询服务!