如何正確選擇導(dǎo)熱界面材料
導(dǎo)熱界面材料是一種以聚合物為基體，以導(dǎo)熱粉為填料的高分子復(fù)合材料。其具有良好的導(dǎo)熱性能和機(jī)械性能，被廣泛用于電子組件中的發(fā)熱源與散熱器之間，幫助形成良好的導(dǎo)熱通道，以降低散熱模組的熱阻，是目前業(yè)界公認(rèn)的最好的熱解決方案。
導(dǎo)熱材料市場(chǎng)上常用的主要有以下種類(lèi)：導(dǎo)熱墊片、導(dǎo)熱絕緣片、導(dǎo)熱粘接膠、導(dǎo)熱灌封膠、導(dǎo)熱凝膠、導(dǎo)熱泥、導(dǎo)熱硅脂。下面分別介紹一下它們的優(yōu)缺點(diǎn)，供大家參考！
1、導(dǎo)熱硅脂
導(dǎo)熱硅脂又叫散熱硅脂、導(dǎo)熱膏等，是目前應(yīng)用最廣泛的的一種導(dǎo)熱介質(zhì)，材質(zhì)為膏狀液態(tài)，它是以硅油為原料，并添加增稠劑等填充劑，在經(jīng)過(guò)加熱減壓、研磨等工藝之后形成的一種酯狀物，該物質(zhì)有一定的黏稠度，沒(méi)有明顯的顆粒感?？梢杂行У奶畛涓鞣N縫隙；主要應(yīng)用環(huán)境：高功率的發(fā)熱元器件與散熱器之間。
優(yōu)點(diǎn)：
(1)液態(tài)形式存在，具有良好潤(rùn)濕性；
(2)導(dǎo)熱性能良好、耐高溫、耐老化和防水性好；
(3)不溶于水，不易被氧化；
(4)具備一定的潤(rùn)滑性和電絕緣性；
(5)成本低廉。
缺點(diǎn)：
(1)無(wú)法大面積涂抹，不可重復(fù)使用；
(2)產(chǎn)品長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性不佳，經(jīng)過(guò)連續(xù)的熱循環(huán)后，會(huì)引起液體遷移，只剩下填充材料，喪失表面潤(rùn)濕性，最終可能導(dǎo)致失效。
(3)由于界面兩邊的材料熱膨脹速率不同，造成一種“充氣”效應(yīng)，導(dǎo)致熱阻增加，傳熱效率降低；
(4)始終液態(tài)，加工時(shí)難以控制，易造成污染其他部件及材料浪費(fèi)，增加成本。
2、導(dǎo)熱墊片
導(dǎo)熱墊片，用于填充發(fā)熱器件和散熱片或金屬底座之間的空氣間隙，它們的柔性、彈性特征使其能夠用于覆蓋非常不平整的表面。熱量從分離器件或整個(gè)PCB傳導(dǎo)到金屬外殼或擴(kuò)散板上，從而能提高發(fā)熱電子組件的效率和使用壽命。
在墊片的使用中，壓力和溫度二者是相互制約的，隨著溫度的升高，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，墊片材料發(fā)生軟化、蠕變、應(yīng)力松弛現(xiàn)象，機(jī)械強(qiáng)度也會(huì)下降，密封的壓力降低。
優(yōu)點(diǎn)：
(1)預(yù)成型的導(dǎo)熱材料，具有安裝、測(cè)試、可重復(fù)使用的便捷性；
(2)柔軟有彈性，壓縮性好，能夠覆蓋非常不平整的表面；
(3)低壓下具有緩沖、減震吸音的效果；
(4)良好的導(dǎo)熱能力和高等級(jí)的耐壓絕緣；
(5)性能穩(wěn)定，高溫時(shí)不會(huì)滲油，清潔度高。
缺點(diǎn)：
(1)厚度和形狀預(yù)先設(shè)定，使用時(shí)會(huì)受到厚度和形狀限制；
(2)厚度較高，厚度0.5mm以下的導(dǎo)熱硅膠片工藝復(fù)雜，熱阻相對(duì)較高；
(3)相比導(dǎo)熱硅脂，導(dǎo)熱墊片導(dǎo)熱系數(shù)稍低；
(4)相比導(dǎo)熱硅脂，導(dǎo)熱墊片價(jià)格稍高。
3、導(dǎo)熱硅膠
導(dǎo)熱硅膠是以有機(jī)硅膠為主體，添加填充料、導(dǎo)熱材料等高分子材料，混煉而成的硅膠，具有較好的導(dǎo)熱、電絕緣性能，廣泛用于電子元器件。
優(yōu)點(diǎn)：
(1)熱界面材料，會(huì)固化，具有粘接性能，粘接強(qiáng)度高；
(2)固化后呈彈性體，抗沖擊、抗震動(dòng)；
(3)固化物具有良好的導(dǎo)熱、散熱功能；
(4)優(yōu)異的耐高低溫性能和電氣性能。
缺點(diǎn)：
(1)不可重復(fù)使用；
(2)填縫間隙一般。
4、導(dǎo)熱灌封膠：
導(dǎo)熱灌封膠常見(jiàn)的分為有機(jī)硅橡膠體系和環(huán)氧體系，有機(jī)硅體系軟質(zhì)彈性，環(huán)氧體系硬質(zhì)剛性；可滿足較大深度的導(dǎo)熱灌封要求。提升對(duì)外部震動(dòng)的抵抗性，改善內(nèi)部元器件與電路之間的絕緣防水性能。
優(yōu)點(diǎn)：
(1)具備很好的防水密封效果；
(2)優(yōu)秀的電氣性能和絕緣性能；
(3)固化后可拆卸返修。
缺點(diǎn)：
(1)導(dǎo)熱效果一般；
(4)工藝相對(duì)復(fù)雜；
(5)粘接性能較差；
(6)清潔度一般。
5、導(dǎo)熱膠帶：
導(dǎo)熱膠帶又叫做導(dǎo)熱雙面膠，由亞克力聚合物與有機(jī)硅膠粘劑復(fù)合而成；通常應(yīng)用于功率不高的熱源與小型的散熱器之間，用來(lái)固定LED散熱器等。
優(yōu)點(diǎn)：
(1)同時(shí)具有導(dǎo)熱性能和粘接性能；
(2)具有良好的填縫性能；
(3)外觀類(lèi)似雙面膠，操作簡(jiǎn)單；
(4)一般用于某些發(fā)熱性較小的電子零件和芯片表面。
缺點(diǎn)：
(1)導(dǎo)熱系數(shù)比較低，導(dǎo)熱性能一般；
(2)無(wú)法將過(guò)重物體粘接固定；
(3)膠帶厚度一旦超過(guò)，與散熱片之間無(wú)法達(dá)成有效傳熱；
(4)一旦使用，不易拆卸，存在損壞芯片和周?chē)骷娘L(fēng)險(xiǎn)，不易拆卸徹底。
通過(guò)上述介紹可知，無(wú)論是哪款導(dǎo)熱材料都沒(méi)有辦法滿足所有電子設(shè)備的需求，或多或少都有它的部分缺點(diǎn)因此在選購(gòu)導(dǎo)熱材料的時(shí)候、我們不僅要對(duì)產(chǎn)品的性能深入了解，還要根據(jù)客戶(hù)自身產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行選擇。
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