導(dǎo)熱材料有導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱凝膠、導(dǎo)熱雙面膠、導(dǎo)熱墊片、導(dǎo)熱灌封膠等幾種,而每一種導(dǎo)熱材料都有其優(yōu)點和擅長的領(lǐng)域,至于哪種導(dǎo)熱材料比較好,這就需要我們一一了解它們的性能以及優(yōu)缺點,才能幫助我們選擇合適的導(dǎo)熱材料,下面就拜高來了解一下不同導(dǎo)熱材料的優(yōu)缺點吧!
一、導(dǎo)熱硅脂:
俗稱導(dǎo)熱膏、散熱膏,是一種以硅油做基礎(chǔ)油,以金屬氧化物做填料,配多種功能添加劑,經(jīng)特定工藝加工而成的膏狀熱界面材料。它是以硅油為原料,并添加增稠劑等填充劑,在經(jīng)過加熱減壓、研磨等工藝之后形成的一種酯狀物,該物質(zhì)有一定的黏稠度,沒有明顯的顆粒感??梢杂行У奶畛涓鞣N縫隙;主要應(yīng)用環(huán)境:高功率的發(fā)熱元器件與散熱器之間。
優(yōu)點:
(1)高導(dǎo)熱
(2)低熱阻
(3)工作溫度范圍大
(4)低揮發(fā)性
(5)低油離度
(6)耐候性強(qiáng)等優(yōu)異的性能
缺點:
(1)無法大面積涂抹,不可重復(fù)使用;
(2)產(chǎn)品長時間穩(wěn)定性不佳,經(jīng)過連續(xù)的熱循環(huán)后,會引起液體遷移,只剩下填充材料,喪失表面潤濕性,最終可能導(dǎo)致失效。
(3)由于界面兩邊的材料熱膨脹速率不同,造成一種“充氣”效應(yīng),導(dǎo)致熱阻增加,傳熱效率降低;
(4)始終液態(tài),加工時難以控制,易造成污染其他部件及材料浪費,增加成本。
二、導(dǎo)熱墊片:
一種高柔軟、高順從、高壓縮比的導(dǎo)熱界面材料,它能夠填充發(fā)熱元器件與散熱器(外殼)之間的縫隙,提高傳熱效率,同時還能起到絕緣、減震等作用。
優(yōu)點:
(1)預(yù)成型的導(dǎo)熱材料,具有安裝、測試、可重復(fù)使用的便捷性;
(2) 柔軟有彈性,壓縮性好,能夠覆蓋非常不平整的表面;
(3) 低壓下具有緩沖、減震吸音的效果。
(4)良好的導(dǎo)熱能力和高等級的耐壓絕緣;
(5)性能穩(wěn)定,高溫時不會滲油,清潔度高。
缺點:
(1)厚度和形狀預(yù)先設(shè)定,使用時會受到厚度和形狀限制;
(2) 厚度較高,厚度0.5mm以下的導(dǎo)熱硅膠片工藝復(fù)雜,熱阻相對較高;
(3)相比導(dǎo)熱硅脂,導(dǎo)熱墊片導(dǎo)熱系數(shù)稍低;
(4)相比導(dǎo)熱硅脂,導(dǎo)熱墊片價格稍高。
三、導(dǎo)熱絕緣材料:
是以玻璃纖維作為基材進(jìn)行加固的有機(jī)硅高分子聚合物彈性體。,其作為絕緣材料的電阻率一般大于1010 Ω?m,但作為高導(dǎo)熱絕緣材料來定義時,則沒有明確的界限,往往不同應(yīng)用場合對導(dǎo)熱性能好壞的定義差別較大,是一個相對的概念。例如,導(dǎo)熱絕緣材料用作電力電子器件的電路板時,針對不同類型的基板,如陶瓷、聚合物等基板,其導(dǎo)熱性能優(yōu)良與否的定義不同??傮w而言,陶瓷基板的導(dǎo)熱性能會比目前最好的聚合物基板的導(dǎo)熱性能更佳。
優(yōu)點:
(1)良好的熱導(dǎo)性,抗撕拉
(2)具有高絕緣性和超薄的特點
(3)導(dǎo)熱且防被擊穿的特點
(4)耐老化
缺點:
(1)對工作溫度有一定的要求
(2)操作有一定的難度
四、 導(dǎo)熱硅膠:
導(dǎo)熱硅膠,是以有機(jī)硅膠為主體,添加填充料、導(dǎo)熱材料等高分子材料,混煉而成的硅膠,具有較好的導(dǎo)熱、電絕緣性能,廣泛用于電子元器件。
優(yōu)點:
(1)熱界面材料,會固化,具有粘接性能,粘接強(qiáng)度高;
(2) 固化后呈彈性體,抗沖擊、抗震動;
(3)固化物具有良好的導(dǎo)熱、散熱功能;
(4)優(yōu)異的耐高低溫性能和電氣性能。
缺點:
(1)不可重復(fù)使用;
(2)填縫間隙一般。
五、導(dǎo)熱灌封膠:
導(dǎo)熱灌封膠,常見的分為有機(jī)硅橡膠體系和環(huán)氧體系,有機(jī)硅體系軟質(zhì)彈性,環(huán)氧體系硬質(zhì)剛性;可滿足較大深度的導(dǎo)熱灌封要求。提升對外部震動的抵抗性,改善內(nèi)部元器件與電路之間的絕緣防水性能。
優(yōu)點:
(1)具備很好的防水密封效果;
(2)優(yōu)秀的電氣性能和絕緣性能;
(3)固化后可拆卸返修;
缺點:
(1)導(dǎo)熱效果一般;
(2)工藝相對復(fù)雜;
(3)粘接性能較差;
(4)清潔度一般。
六、導(dǎo)熱雙面膠:
導(dǎo)熱雙面膠帶產(chǎn)品廣泛用于將散熱器粘合到微處理器,新能源鋰電池組和其他功耗半導(dǎo)體。這些膠帶具有極強(qiáng)的粘合強(qiáng)度和低耐熱性,可有效替代滑脂和機(jī)械固定。
優(yōu)點:
(1)同時具有導(dǎo)熱性能和粘接性能;
(2) 具有良好的填縫性能;
(3)外觀類似雙面膠,操作簡單。
(4)一般用于某些發(fā)熱性較小的電子零件和芯片表面。
缺點:
(1)導(dǎo)熱系數(shù)比較低,導(dǎo)熱性能一般;
(2)無法將過重物體粘接固定;
(3)膠帶厚度一旦超過,與散熱片之間無法達(dá)成有效傳熱。
(4) 一旦使用,不易拆卸,存在損壞芯片和周圍器件的風(fēng)險,不易拆卸徹底。
無論是哪款導(dǎo)熱材料都沒有辦法滿足所有電子設(shè)備的需求,或多或少都有它的部分缺點,重點是如何通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與各種技術(shù)將導(dǎo)熱材料的優(yōu)點放大。