導熱材料的選擇指南

電子系統發展的常見限制因素是熱量。使用經濟高效的解決方案管理散熱是設計許多電子設備的重要需求。導熱材料在設備的性能和可靠性運行中發揮著巨大作用。導熱材料（也稱為“TIM”）主要是陶瓷填充系統，添加了有機或硅基黏合劑，使其可流動，以便于分配和加工。這些材料可用于加速散熱，并為工程師提供所需靈活性的經濟高效方法，以降低封裝整體尺寸。

TIM產品通常包括未固化化合物或油脂、雙組分現場固化產品、預固化凝膠和彈性墊片。TIM性能通常以導熱率和熱阻高低進行分級。導熱率（瓦特/米開爾文或W/mK）是材料性能，數值越高，表明導熱性能越好。熱阻（攝氏度-平方厘米每瓦或℃-cm2/W）描述了通過各界面的熱傳遞速率，其中較低值表示性能較高。最佳解決方案高度依賴于設備設計和工作溫度下的熱梯度分布。

1. 導熱化合物（油脂）

導熱油脂在許多行業中可用于低功率和高功率應用。其在元件和散熱器之間的黏合層厚度通常小于0.25mm（0.010”）。導熱油脂的配制大多具有不下垂、不流動的黏度，可用于絲網印刷、自動點膠或用刮刀手動涂抹。導熱油脂的應用難點在于基材上的沉積和壓縮下的流動控制。此外，由于導熱油脂沒有固化，其可能會有些臟，并且在熱循環過程中易于在配合表面之間“泵出”，導致長時間的較高熱阻。

2. 導熱凝膠和密封劑-現場固化產品

導熱凝膠和密封劑提供了較大靈活性，可配制成可流動或非流動產品，其完全固化成軟凝膠或堅固彈性體，以便在熱循環中保持長期穩定性。固化速率也可以調節，以便在室溫下快速固化或具有長操作期的加熱固化。其可以用作元件和散熱器之間的導熱材料（TIM），或者可以封裝組件以實現最佳熱管理。大多數以雙組分1:1混合比包裝提供，用于自動計量混合和點膠。此類產品的幾個缺點之一是保質期（通常為12個月）以及隨著時間推移有一些沉降，需要在使用前對每一桶重新進行攪拌（盡管用于這些的點膠設備通常可設計為控制此問題）。

3.預固化導熱墊和薄膜

預固化導熱墊用于TIM應用，元件和散熱器之間的間隙為0.25至5.0mm。這些通常以片狀或卷狀模切件的形式提供，可手動或自動應用。出廠前完全固化，導熱墊的保質期問題較少，設備可以立即組裝和包裝。大多數預固化墊是軟的及凝膠狀，以將電子設備上的壓力降至最低，并且可提供廣泛的厚度和導熱性。由于通常有載體嵌在導墊中間，熱阻通常高于其他選項。

安士澳在黏合劑產品與應用選擇方面擁有豐富的經驗。請致電我們，安士澳專業工程師助您找到適合應用需求的正確選擇。

文章來源：https://mp.weixin.qq.com/s/9fNDECcdPxGRINJ6PwRMVw

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