利用導熱墊片提高PCB的使用壽命和性能

熱量會讓電子產品老化得更快。這不是什么新鮮事。熱量控制與管理一直是印刷電路板（PCB）和其他電子設備設計中的關鍵考慮因素。不過，相對較新的是，新興行業對電壓、電流和處理速度的需求急劇增加。

這方面的例子有：

• 電動汽車制造和充電

• 太陽能和綠色能源發電

• 電動汽車與能源動力轉換

• 醫療和可穿戴設備

• 儲能和電池功率控制

除了更高的處理速度和功率要求，東西也越來越小！沒有人會想要一個像船錨一樣重的可穿戴設備或醫療設備，汽車和航空航天製造商一直在想法子減輕產品的重量。小型化的需求增加了額外的發熱因素，例如：

• 更緊密的PCB跡線間距

• 更小的集成電路和處理器

• 更緊密的PCB元件間距

對于導致產生這種熱量的電源、跡線和元件間距以及尺寸的基本物理特性，我們無計可施。接下來的挑戰是從源頭將熱量傳導或快速移出去，以保持低溫，延長產品使用壽命。這就是我們引入導熱墊片的原因所在。

討論作為一個熱量和溫度控制以及延長保修和使用壽命選項的導熱墊片的基本知識。

熱量管理策略

我們大多數擁有家用電腦或筆記本電腦的人都經歷過長期以來最基本的熱量管理方式：風扇。如果你有一定年紀（或者至少你的電腦夠老），你一定很熟悉電腦內部負荷過重需要冷卻時，那種煩人的開關嗡嗡聲。

現在想象一下，在胰島素控制器等可穿戴醫療設備中，你需要那種處理能力和速度，事實就是這樣。顯然，第一個提出用風扇散熱的設計師可能已經轉向了其他職業選擇。有許多方法和策略可以在更小或更強大的設備中傳熱和散熱，其中之一就是使用導熱墊片。

導熱墊片可以單獨使用，或者是更經常的情況，與某種特定散熱片一起使用。與散熱片一起使用時，導熱墊片用作黏接/黏合元件以及器件和散熱片之間導熱層的組合。這個中間層被稱為熱界面層，導熱墊片等材料被當作熱界面材料（TIM）進行討論。

導熱墊片是如何工作的？

導熱墊片通常是柔軟的聚合材料，具有用于將基板黏合到散熱片上的黏合或黏性表面。與傳統的黏合劑或聚合物膜和墊不同，導熱墊片具有高導熱性的附加特性，這通常是由于它們含有金屬氧化物和水合物等導熱填料。

這些導熱墊可以單獨用在元器件頂部，或者更經常的情況是，與金屬散熱片一起使用。它們充當電子元器件和散熱片之間的熱界面，促使熱量從元器件有效傳遞出去。導熱墊有附著力，并且耐用，填充配合面之間的微小間隙和瑕疵，降低熱阻并增強熱流。

導熱墊片的優勢

熱界面材料可以是液體、薄膜或彈性墊形式。雖然液體熱材料可能會經濟實惠，能夠自動高速分配，但可能會比較混亂，不精確。

另一方面，散熱膜黏附性更好，厚度精度更高，但熱傳遞水平不夠高，并且在某些情況下沒有彈性。有時，導熱墊在整個相關區域，黏接界面厚度可靠，導熱性一致，靈活有彈性，可能是理想的解決方案。導熱墊片通常為片狀或輥狀模切件，并且可以手動或自動應用。

導熱墊片在應用時完全固化，具有以下優勢：

• 比液體保質期更長

• 應用時更清潔和一致

• 厚度和導熱性保持性好

• 無需固化時間或設備

文章來源：https://mp.weixin.qq.com/s/uAroqzvsAW6O-GzeTwjBhw

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