熱界面材料 (TIM)用于在兩個(gè)或多個(gè)熱制造組件之間傳導(dǎo)熱量??紤]到接觸面積中可能存在高達(dá) 90% 的間隙,TIM 的存在變得至關(guān)重要。那么導(dǎo)熱間隙墊和導(dǎo)熱膏之間有什么區(qū)別?
TIM 的關(guān)鍵作用之一是通過(guò)熱傳導(dǎo)將熱量傳遞到周圍環(huán)境。此過(guò)程的最終目標(biāo)是保護(hù)組件免受不利的熱相關(guān)反應(yīng)的影響。通過(guò)應(yīng)用 TIM,熱量可以更有效地傳遞和分散,從而防止因過(guò)熱而導(dǎo)致的設(shè)備損壞或性能下降。
熱界面材料需要具備兩個(gè)關(guān)鍵特性:熱阻抗和熱導(dǎo)率。熱阻抗是材料將熱量傳遞到周圍區(qū)域的效率,即它能夠多有效地將熱量從一個(gè)地方傳遞到另一個(gè)地方。另一方面,熱導(dǎo)率是材料傳遞熱量的自然能力,直接影響熱量傳遞的速度和效率。
通過(guò)優(yōu)化這兩個(gè)關(guān)鍵特性,熱界面材料可實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的高效散熱,確保組件在運(yùn)行過(guò)程中保持合適的溫度范圍。這對(duì)于提高設(shè)備穩(wěn)定性、延長(zhǎng)使用壽命和確保一致的性能至關(guān)重要。
選擇導(dǎo)熱墊和導(dǎo)熱膏
在選擇導(dǎo)熱墊片和導(dǎo)熱膏時(shí),了解應(yīng)用的性質(zhì)和需求至關(guān)重要。填充導(dǎo)熱界面的材料(如間隙墊和導(dǎo)熱膏)在不同應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用,并且具有各自的優(yōu)勢(shì)和場(chǎng)景。
導(dǎo)熱墊 是一種柔軟舒適的墊子,除了提供出色的熱性能外,還能減少組件應(yīng)力和減震。它們的導(dǎo)熱率通常在 1 至 6.5 W/mK 之間,而標(biāo)準(zhǔn)厚度通常在 0.010 英寸至 0.200 英寸之間,但可以更厚。選擇導(dǎo)熱墊材料時(shí),考慮設(shè)計(jì)要求至關(guān)重要。例如,玻璃纖維和鋁載體是常見(jiàn)的選擇,而抗剪切 Kapton 和 PEN 薄膜也適用于存在剪切風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)用。
導(dǎo)熱墊
導(dǎo)熱墊是一種固體材料,是一種提供一致厚度的導(dǎo)熱材料。它們通常經(jīng)過(guò)預(yù)先切割,以針對(duì)不同的應(yīng)用提供一致的厚度。這可確保組件之間的壓力分布一致。雖然它不能像導(dǎo)熱膏一樣填充每個(gè)小間隙,但它更容易安裝。此外,這種材料極耐高溫,并且具有保濕性。它通常用于易用性和電絕緣至關(guān)重要的應(yīng)用中。
導(dǎo)熱墊的優(yōu)點(diǎn)
易于應(yīng)用:與需要專門應(yīng)用設(shè)備的焊膏相比,導(dǎo)熱墊更易于應(yīng)用。只需將它們放置在應(yīng)用上并施加相對(duì)壓力即可。
易于制造:導(dǎo)熱墊用于加熱元件,避免墊片粘結(jié),使制造商的工作更加輕松。相比之下,導(dǎo)熱墊比導(dǎo)熱膏更不容易移出其初始位置。
標(biāo)準(zhǔn)化散熱能力:與液體導(dǎo)熱膏相比,導(dǎo)熱墊片在墊片表面的散熱能力更加標(biāo)準(zhǔn)化,更容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。導(dǎo)熱墊片在使用后會(huì)根據(jù)發(fā)熱元件的溫度軟化,從而填補(bǔ)使用表面的界面間隙。
導(dǎo)熱墊的缺點(diǎn)
粘合問(wèn)題:當(dāng)導(dǎo)熱墊粘附到散熱器上時(shí),它通常會(huì)模制到與其接觸的發(fā)熱表面上。這意味著如果散熱器或其他附近組件移動(dòng),則必須更換導(dǎo)熱墊。
一次性使用:導(dǎo)熱墊不能多次使用,一旦取下,每個(gè)組件都需要非常小心地處理,尤其是當(dāng)導(dǎo)熱墊粘附到應(yīng)用的其他組件上時(shí)。這會(huì)增加制造過(guò)程的成本和復(fù)雜性。
導(dǎo)熱性較低:與導(dǎo)熱膏相比,導(dǎo)熱性較低。
導(dǎo)熱膏
導(dǎo)熱膏又稱導(dǎo)熱脂或?qū)峄衔?,是一種常見(jiàn)的導(dǎo)熱界面材料。它是一種粘合材料,可以有效填充界面處的微小缺陷。例如,它可用于填充加熱元件和散熱器之間的空氣間隙,以提供更好的界面?zhèn)鳠帷K绕渌缑娌牧暇哂懈玫膶?dǎo)熱性。它也比導(dǎo)熱墊便宜。他也有不同類型可供選擇,具體取決于需求。
導(dǎo)熱膏優(yōu)點(diǎn)
多種應(yīng)用方法:與導(dǎo)熱墊相比,導(dǎo)熱膏提供了類似的解決方案,但作為液體,它可以以多種方式使用。通過(guò)分配器(注射器、管子等),可以將導(dǎo)熱膏直接涂抹在中央處理器 (CPU) 或散熱器上,填充最小的界面氣隙,以確保有效的傳熱和保溫。
穩(wěn)定性:導(dǎo)熱膏不會(huì)流動(dòng),在強(qiáng)烈震動(dòng)下也能保持穩(wěn)定。它們能夠長(zhǎng)期保持穩(wěn)定性。
效率:由于傳熱能力與所用的熱界面材料的數(shù)量成反比,因此只需要很少的導(dǎo)熱膏,例如 THERM-A-GAP GEL30 或 GEL8010。這允許使用常見(jiàn)的散熱器在薄間隙和厚間隙處實(shí)現(xiàn)低熱阻。
低排氣性:當(dāng)產(chǎn)品應(yīng)用于相機(jī)或光學(xué)器件附近時(shí),選擇符合 NASA 排氣標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)熱膏至關(guān)重要。低排氣性可確保排氣的硅樹(shù)脂不會(huì)凝結(jié)在相機(jī)或其他光學(xué)器件上。
導(dǎo)熱膏缺點(diǎn)
應(yīng)用技術(shù)要求:使用導(dǎo)熱膏時(shí),務(wù)必確保根據(jù)需要覆蓋整個(gè)表面區(qū)域,并且使用量要足夠。雖然用量越少越好,但用量太少則無(wú)法充分填充可能存在的任何氣隙。
液態(tài)會(huì)導(dǎo)致混亂:導(dǎo)熱膏的液態(tài)特性會(huì)導(dǎo)致涂抹過(guò)程中出現(xiàn)混亂和材料浪費(fèi)。因此,小心謹(jǐn)慎和精準(zhǔn)操作是確保準(zhǔn)確涂抹適量導(dǎo)熱膏以避免浪費(fèi)的關(guān)鍵。
維護(hù)困難:導(dǎo)熱膏保濕性差,久而久之會(huì)變干。因此需要定期涂抹以保持元件的導(dǎo)熱性能。
導(dǎo)熱墊與導(dǎo)熱膏哪個(gè)更好?
導(dǎo)熱膏或凝膠可以作為導(dǎo)熱墊的合理替代品。與導(dǎo)熱墊相比,導(dǎo)熱膏具有自動(dòng)化功能、更低的阻抗(在某些材料的情況下)以及在不規(guī)則表面上更一致的能力。在以下情況下可能需要考慮使用導(dǎo)熱膏:
更高的生產(chǎn)需求:需求量大,導(dǎo)熱膏可能是更合適的選擇。
復(fù)雜的使用環(huán)境:如果零件設(shè)計(jì)涉及復(fù)雜的圖案,則導(dǎo)熱膏可能更適合自動(dòng)化應(yīng)用。
零件易碎性:如果由于焊膏產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力較低而導(dǎo)致零件易碎,則導(dǎo)熱膏可能更合適。
導(dǎo)熱墊比導(dǎo)熱膏好嗎?
導(dǎo)熱墊和導(dǎo)熱膏之間的選擇并沒(méi)有明確的“更好”之分,而是取決于應(yīng)用的具體需求。導(dǎo)熱墊歷來(lái)用于廣泛的應(yīng)用,尤其擅長(zhǎng)抑制振動(dòng)和填充空間。由于導(dǎo)熱墊需要手工涂抹,因此在表面一致性方面可能更具挑戰(zhàn)性。
相比之下,導(dǎo)熱膏具有自動(dòng)化功能、更低的阻抗,并且能夠在不規(guī)則表面上提供更高的一致性。因此,在生產(chǎn)需求更大、零件設(shè)計(jì)更復(fù)雜或零件易碎性更高的情況下,導(dǎo)熱膏可能更合適。
總的來(lái)說(shuō),選擇取決于特定應(yīng)用的要求,需要一起考慮導(dǎo)熱墊和導(dǎo)熱膏的優(yōu)點(diǎn)并做出相應(yīng)的選擇。