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上升。如果不及时将热量散发出去,设备会持续升温,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。
在选择导热材料时,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。
下面分别对这几类导热材料的特性及选择指标进行简单介绍:
1、导热硅胶片
一种高柔软、高压缩比的导热界面材料,它能够填充发热元器件与散热器(外壳)之间的缝隙,提高散热效率,同时还能起到绝缘、减震等作用。在选择时,应根据实际情况选用厚度、导热系数、工作温度范围、耐压等参数适中的导热硅胶片。同时还需要关注硬度、体积电阻率、介电常数、抗拉强度等参数。
2、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。在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、介电常数等。
3、导热绝缘垫片
导热绝缘垫片具有导热、绝缘、耐高压等特性,优异的抗机械应力和良好的电气隔离可靠性。在选择导热绝缘材料时,需要关注的参数指标是:工作温度、厚度、抗拉强度、热阻、击穿电压。
4、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:导热性、电气性能、物理性能等。
5、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。表现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。
6、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。