隨著電子設(shè)備的不斷升級(jí),對(duì)于設(shè)備器件各方面性能要求越來越高。然而高性能的設(shè)備器件在工作時(shí)將會(huì)散發(fā)更多的熱量,那么如何控制溫度從而確保電子設(shè)備高速運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。
當(dāng)傳統(tǒng)的導(dǎo)熱間隙材料無法貼合安裝時(shí),一種為發(fā)熱器件提供高度可靠的熱管理材料正在廣泛被應(yīng)用于電子設(shè)備當(dāng)中,它就是導(dǎo)熱凝膠。
什么是導(dǎo)熱凝膠?
導(dǎo)熱凝膠是以硅樹脂為基材,添加導(dǎo)熱填料及粘結(jié)材料按一定比例配置而成,并通過特殊工藝加工而成的膏狀間隙填充材料,按1:1(質(zhì)量比)混合后固化成高性能彈性體,隨結(jié)構(gòu)形狀成型,具備最優(yōu)異的結(jié)構(gòu)適用性和結(jié)構(gòu)件表面貼服特性。這種材料同時(shí)具有導(dǎo)熱墊片和導(dǎo)熱硅脂的某些優(yōu)點(diǎn),較好的彌補(bǔ)了二者的弱點(diǎn),特別適合空間受限的熱傳導(dǎo)需求。
導(dǎo)熱凝膠的優(yōu)點(diǎn)?
1,優(yōu)異的導(dǎo)熱性能。導(dǎo)熱凝膠相對(duì)于導(dǎo)熱墊片,更柔軟且具有更好的表面親和性,可以壓縮至非常小的厚度,最薄至0.1mm,使傳熱效率顯著提升。此時(shí)的熱阻可以在0.08℃·in2/W - 0.3 ℃·in2/W,達(dá)到部分硅脂的性能,既為電子產(chǎn)品提供了高保障的散熱系數(shù),也為電子產(chǎn)品(尤其是需要高散熱產(chǎn)品)在使用過程中的穩(wěn)定起到保障作用,提高了產(chǎn)品的使用性能及壽命;
2,具有優(yōu)越的電氣性,耐老化、抗冷熱交變性能(可在-40~200℃長期工作)、電絕緣性能,防震、吸振性及穩(wěn)定性,增加了電子產(chǎn)品在使用過程中的安全系數(shù);
3,滿足多種應(yīng)用場合。它對(duì)厚度無敏感性,在設(shè)備組裝過程中具有良好的自適應(yīng)性,兼容相關(guān)器件或結(jié)構(gòu)件在尺寸公差上帶來的影響。能夠提供在低壓或者無壓力狀態(tài)下保證發(fā)熱面和散熱面的良好接觸。
4,成型容易,厚薄程度可控;高導(dǎo)熱凝膠產(chǎn)品無需冷藏,常溫存儲(chǔ),取用方便。
5,體系為無色透明(除特殊用途)可以用色料配成任意顏色使用。
6,連續(xù)化作業(yè)優(yōu)勢。導(dǎo)熱凝膠操作方便,可手動(dòng)施膠也可機(jī)械施膠。常用的連續(xù)化使用方式是機(jī)械點(diǎn)膠,能夠?qū)崿F(xiàn)定點(diǎn)定量控制,滿足任何工作環(huán)境及工況場所,節(jié)省人工同時(shí)也提升了生產(chǎn)效率。
導(dǎo)熱凝膠怎么選?
導(dǎo)熱凝膠有單、雙組分的區(qū)別,兩者最大的區(qū)別是單組份導(dǎo)熱凝膠類似于導(dǎo)熱硅脂,而雙組份導(dǎo)熱凝膠類似導(dǎo)熱硅膠片,一般情況下,單組份導(dǎo)熱凝膠不會(huì)固化,一直保持潤濕狀態(tài),出油率較高。(注:目前也有特殊用途的,單組份也有可固化)。雙組分導(dǎo)熱凝膠會(huì)固化,固化成彈性體,有一定的粘結(jié)性,出油率低。兩者根據(jù)自身特性不同而進(jìn)行選擇其所合適的應(yīng)用場合。
導(dǎo)熱凝膠的使用方法
手動(dòng)型的導(dǎo)熱膠使用時(shí)需要擰開嘴蓋,接上螺紋混合頭,再將膠管卡在AB膠槍的卡口,用力打膠,AB膠被膠槍擠出到混合頭,在螺紋引導(dǎo)下完成均勻混合,最后按照散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將混合均勻的導(dǎo)熱膠點(diǎn)到發(fā)熱位置。點(diǎn)膠型的導(dǎo)熱凝膠直接按照點(diǎn)膠機(jī)的使用說明操作即可。
不同導(dǎo)熱率、不同廠家的導(dǎo)熱凝膠的固化時(shí)間不一樣,而且固化的溫度對(duì)其固化時(shí)間有影響,只有嚴(yán)格參考對(duì)應(yīng)的說明書操作即可。一般的,當(dāng)A、B膠從混合頭中接觸開始,膠體會(huì)先經(jīng)歷粘度升高,表面逐漸變干,內(nèi)部硬化,硬度不斷升高的過程,當(dāng)最后硬度不再發(fā)生變化時(shí),說明導(dǎo)熱凝膠已經(jīng)完全固化成彈性體。
注:導(dǎo)熱凝膠不同于粘接膠,其粘接力較弱,不能用于固定散熱裝置。
導(dǎo)熱凝膠的應(yīng)用
導(dǎo)熱凝膠廣泛地應(yīng)用于LED芯片、通信設(shè)備、手機(jī)CPU、內(nèi)存模塊、IGBT 及其它功率模塊、功率半導(dǎo)體領(lǐng)域。
1,典型應(yīng)用包括在汽車電子上的驅(qū)動(dòng)模塊元器件與外殼之間的傳熱,如發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元,鎮(zhèn)流器,燃油泵的控制及助力轉(zhuǎn)向等模組上使用,其主要起到高保障的散熱并提高產(chǎn)品的使用性能及壽命。
2,LED 球泡燈中驅(qū)動(dòng)電源。在出口的LED燈中,為了通過UL 認(rèn)證,生產(chǎn)廠家多采用雙組份灌封膠進(jìn)行灌封。以目前LED 燈珠的質(zhì)量,出口到美國的燈均要求5萬小時(shí)的質(zhì)保是沒有問題的,出故障的是電源,采用灌封膠進(jìn)行灌封后的電源是無法拆卸的,只能將整燈進(jìn)行報(bào)廢、更換。
如果采用導(dǎo)熱凝膠對(duì)電源進(jìn)行局部填充,可以有效地進(jìn)行熱量導(dǎo)出,如果電源有問題也可方便地進(jìn)行電源更換,為企業(yè)節(jié)省了成本。但若是對(duì)于要求防水的燈,仍需選用灌封膠而不是凝膠。因?yàn)閷?dǎo)熱凝膠固化后粘接性不強(qiáng),所以無法做到防水防潮。
3,LED 日光燈管。對(duì)于電源放在兩頭的設(shè)計(jì),為了不大量占用燈管的尺寸,兩頭電源的空間設(shè)計(jì)的比較小,而1.2 米LED 日光燈的功率通常會(huì)設(shè)計(jì)到18w 到20w,這樣驅(qū)動(dòng)電源的熱流密度就會(huì)很大。可將導(dǎo)熱凝膠填進(jìn)電源的縫隙,尤其是附著在功率器件上,以幫助散熱,延長燈管的壽命。對(duì)于一些密封的模塊電源,可以用導(dǎo)熱凝膠進(jìn)行局部填充以達(dá)到導(dǎo)熱散熱的效果。
4,芯片的散熱。類似的處理器和散熱器中間的硅脂層是同樣的原理,其作用是讓處理器散發(fā)的熱量能夠更快的傳遞到散熱器上,從而散發(fā)到空氣中。
5,手機(jī)處理器散熱。在華為手機(jī)的處理器上便采用了導(dǎo)熱凝膠,將其應(yīng)用在芯片與屏蔽罩之間,減少芯片與屏蔽罩的接觸熱阻,可實(shí)現(xiàn)芯片組的高效散熱。由于導(dǎo)熱凝膠還具有卓越的潤濕性,可確保低Rc(接觸電阻)以實(shí)現(xiàn)熱管理,即便在集成電路(IC)和中央處理器(CPU)等發(fā)熱最多的智能手機(jī)部件也不易形成熱點(diǎn),比只貼有導(dǎo)熱石墨的散熱效果更好。值得注意的是,導(dǎo)熱凝膠可輕易無殘留剝離以用于返工,這對(duì)消費(fèi)型設(shè)備來說是一大優(yōu)勢,深受智能設(shè)備廠家的喜愛。
-
LED芯片
+關(guān)注
關(guān)注
40文章
623瀏覽量
85141 -
IGBT
+關(guān)注
關(guān)注
1278文章
4032瀏覽量
253641 -
導(dǎo)熱凝膠
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
59瀏覽量
3550
原文標(biāo)題:一文了解導(dǎo)熱凝膠及其應(yīng)用
文章出處:【微信號(hào):ZHISHIKU-Pro,微信公眾號(hào):知識(shí)酷Pro】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
導(dǎo)熱材料亂象多,金鑒導(dǎo)熱系數(shù)/熱阻鑒定一統(tǒng)江湖

石墨烯增強(qiáng)生物基凝膠導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能研究

水凝膠拉伸試驗(yàn)機(jī):材料性能的洞察者


【新品推薦】DZDR-AS導(dǎo)熱儀優(yōu)勢一:便攜、輕便 #導(dǎo)熱系數(shù) #
導(dǎo)熱硅膠片與導(dǎo)熱硅脂應(yīng)該如何選擇?
導(dǎo)熱系數(shù)測定儀用途是什么?


氣凝膠的導(dǎo)熱系數(shù)如何測量?#導(dǎo)熱系數(shù) #導(dǎo)熱系數(shù)測定儀 #氣凝膠
導(dǎo)熱硅脂 | 如何選擇導(dǎo)熱散熱材料?

導(dǎo)熱界面材料對(duì)降低接觸熱阻的影響分析
現(xiàn)代氣體預(yù)熱系統(tǒng)升級(jí):Haydale石墨烯導(dǎo)熱油墨的創(chuàng)新應(yīng)用解決方案

鑫澈電子高可靠性可點(diǎn)膠導(dǎo)熱材料產(chǎn)品介紹
散熱第一步是導(dǎo)熱
導(dǎo)熱填料在新能源汽車導(dǎo)熱界面材料中的解決方案
暢能達(dá)科技 導(dǎo)熱材料分類與應(yīng)用概述
熱管理系統(tǒng)材料解決方案——有行鯊魚“雙2”導(dǎo)熱硅凝膠SY-2592Y

評(píng)論