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导热硅胶片的性能特性

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【摘要】:
导热硅胶片”是以硅胶为基材,添加金属氧化物等各种辅材,通过特殊工艺合成的一种导热介质材料,在行业内,又称为导热硅胶垫,导热矽胶片,软性导热垫,导热硅胶垫片等等,是专门为利用缝隙传递热量的设计方案生产,能够填充缝隙,完成发热部位与散热部位间的热传递,同时还起到绝缘、减震、密封等作用,能够满足设备小型化及超薄化的设计要求,是极具工艺性和使用性,且厚度适用范围广,一种极佳的导热填充材料。

导热硅胶垫片又名导热硅胶片或导热硅胶垫,其主要性能优势包括:

(1)导热硅胶片在可实现结构上工艺工差的弥合,降低散热器和散热结构件的工艺工差要求,导热硅胶片厚度,柔软程度可根据设计的不同进行调节,因此在导热通道中可以弥合散热结构和芯片等尺寸差,降低对结构设计中对散热器件接触面的制作要求,特别是对平面度,粗糙度的工差。如果提高导热材料接触件的加工精度则会大大提升产品成本,因此导热硅胶片可以充分增大发热体与散热器件的接触面积,降低了散热器及接触件的生产成本。 除了导热硅胶片使用最为广泛的PC行业,现在产品新的散热方案就是去掉传统的散热器,将结构件和散热器统一成散热结构件。在PCB布局中将散热芯片布局在背面,或在正面布局时,在需要散热的芯片周围开散热孔,将热量通过铜箔等导到PCB背面,然后通过导热硅胶片填充建立导热通道导到PCB下方或侧面的散热结构件(金属支架,金属外壳),对整体散热结构进行优化。这样不但大大降低产品整个散热方案的成本,还能实现产品的体积最小化及便携性。

(2)导热系数的范围以及稳定度,导热硅胶片在导热系数的可选择范围更为广阔,其产品可以从0.8w/k.m ----3.0w/k.m甚至以上,并且性能稳定,长期使用性可靠。相比于导热双面胶目前最高导热系数也不超过1.0w/k-m的,导热效果差。导热硅脂跟导热硅胶片相比其存在形态常温固化,在高温状态下容易产生表面干裂或性能不稳定,并且容易挥发以及流动,导热能力会逐步下降,不利于长期的可靠系统运作.

(3)减震吸音的优势,导热硅胶片的硅胶载体决定了其良好弹性和压缩比,从而实现了减震效果,如果再调整密度和软硬度更可以产生对低频电磁噪声起到很好的吸收作用。相对于导热硅脂和导热双面胶的使用方式决定了其他导热材料不具有减震吸音效果。

(4)电磁兼容性(EMC),绝缘的性能导热硅胶片因本身材料特性具有绝缘导热特性,对EMC具有很好的防护,由硅胶材质的原因不容易被刺穿和在受压状态下撕裂或破损,EMC可靠性就比较好。 导热双面胶因其材料本身特性的限制,它对EMC防护性能比较低,很多时候达不到客户需求,在使用时比较局限,一般只有在芯片本身做了绝缘处理或芯片表面做了EMC防护时才可以使用。 导热硅脂因材料特性本身的EMC防护性能也比较低,很多时候达不到客户需求,在使用时比较局限,一般只有芯片本身做了绝缘处理或芯片表面做了EMC防护才可以使用。

(5)可重复使用的便捷性。导热硅胶片为稳定固态,被胶强度可选,拆卸方便,可重复使用。 导热双面胶一旦使用,不易拆卸,存在损坏芯片和周围器件的风险,不易拆卸彻底。在刮彻底时,会刮伤芯片表面以及搽拭时带上粉尘,油污等干扰因素,不利于导热和可靠防护。 导热硅脂必须小心的搽拭,也不易搽拭平均彻底,特别在更换导热介质测试中,其会对测试数据的可靠性产生影响,从而影响工程师的判断。

 

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