導熱矽膠片了解一下

2021-02-17 UPICK優比康

導熱矽膠片是以矽膠為基材,添加金屬氧化物等各種輔材,通過特殊工藝合成的一種導熱介質材料,在行業內,又稱為導熱矽膠墊,導熱矽膠片,軟性導熱墊,導熱矽膠墊片等等,是專門為利用縫隙傳遞熱量的設計方案生產,能夠填充縫隙,完成發熱部位與散熱部位間的熱傳遞,同時還起到絕緣、減震、密封等作用,能夠滿足設備小型化及超薄化的設計要求,是極具工藝性和使用性,且厚度適用範圍廣,一種極佳的導熱填充材料。


導熱矽膠片生產工藝過程,其生產工藝步驟主要有:原材料準備→塑煉、混煉→成型硫化→修整裁切→檢驗等。下面簡單介紹導熱矽膠片的生產工藝流程:

1、原材料準備

普通有機矽膠的熱導率通常只有0.2W/m·K 左右。但是在普通矽膠中混合導熱填料可提高其導熱性能。常用的導熱填料有金屬氧化物(如Al2O3、MgO、BeO 等)、金屬氮化物(如SiN、AlN、BN 等)。填料的熱導率不僅與材料本身有關,而且與導熱填料的粒徑分布、形態、界面接觸、分子內部的結合程度等密切相關。一般而言,纖維狀或箔片狀的導熱填料的導熱效果更好。

2、塑煉、混煉

塑煉、混煉是矽膠加工的一個工序,指採用機械或化學的方法,降低生膠分子量和粘度以提高其可塑性,並獲適當的流動性,以滿足混煉和成型進一步加工的需要。導熱矽膠片製作原料一般是使用機械高速攪拌進行破壞。經過配色混煉後由乳白色矽膠變為各種顏色的片料。

3、成型硫化

如果想要做成柔軟有彈性且耐拉的導熱矽膠片需要用的就是要進行過二次硫化的有機矽膠。硫化實際上也可以叫固化。液態的導熱矽膠在第一階段加熱成型後,其交聯密度不夠,要使其進一步硫化反應才能增加導熱矽膠片的拉升強度、回彈性、硬度、溶脹程度、密度、熱穩定性都比一次硫化有較大的改善。如果不進行二次硫化,也許生產的導熱矽膠片在性能上會受到一定的影響,得不到性能更好的產品。一次硫化後的產品參數與二次硫化的參數不盡相同,這與實際操作過程及步驟也有關。

4、修整裁切

高溫處理後的導熱矽膠片需要放置一段時間,讓其自然冷卻後在進行不同尺寸規格的裁切,而不能採用其他快速冷卻方式。否則會直接影響導熱矽膠墊的產品性能。

5、成品檢測

其中成品需要檢測的主要項目包括:導熱係數、耐溫範圍、體積電阻率、耐電壓、阻燃性、抗拉強度、硬度、厚度等。

1、材料較軟,壓縮性能好,導熱絕緣性能好,厚度的可調範圍比較大,適合填充空腔,兩面具有天然粘性,可操作性和維修性強;

2、選用導熱矽膠片的最主要目的是減少熱源表面與散熱器件接觸面之間產生的接觸熱阻,導熱矽膠片可以很好的填充接觸面的間隙;

3、由於空氣是熱的不良導體,會嚴重阻礙熱量在接觸面之間的傳遞,而在發熱源和散熱器之間加裝導熱矽膠片可以將空氣擠出接觸面;

4、有了導熱矽膠片的補充,可以使發熱源和散熱器之間的接觸面更好的充分接觸,真正做到面對面的接觸.在溫度上的反應可以達到儘量小的溫差;

5、導熱矽膠片的導熱係數具有可調控性,導熱穩定度也更好;

6、導熱矽膠片在結構上的工藝工差彌合,降低散熱器和散熱結構件的工藝工差要求;

7、導熱矽膠片具有絕緣性能(該特點需在製作當中添加合適的材料);

8、導熱矽膠片具減震吸音的效果;

9、導熱矽膠片具有安裝,測試,可重複使用的便捷性。

相對導熱矽脂,導熱矽膠片有以下缺點:

1、雖然導熱係數比導熱矽脂高,但是熱阻同樣也比導熱矽膠要高;

2、厚度0.5mm以下的導熱矽膠片工藝複雜,熱阻相對較高;

3、導熱矽脂耐溫範圍更大,它們分別導熱矽脂-60℃~300℃,導熱矽膠片-50℃~220℃;

4、價格:導熱矽脂已普遍使用,價格較低,導熱矽膠片多應用在筆記本電腦等薄小精密的電子產品中,價格稍高。

LED行業使用

●導熱矽膠片用於鋁基板與散熱片之間

●導熱矽膠片用於鋁基板與外殼之間

◆ 電源行業

用於MOS管、變壓器(或電容/PFC電感)與散熱片或外殼之間的導熱

◆ 通訊行業

●產品在主板IC與散熱片或外殼間的導熱散熱

●機頂盒DC-DC IC與外殼之間導熱散熱

◆ 汽車電子行業的應用

汽車電子行業應用(如氙氣燈鎮流器、音響,車載系列產品等)均可用到導熱矽膠片

◆PDP /LED電視的應用

功放IC、圖像解碼器IC與散熱器(外殼)之間的導熱

◆家電行業

微波爐/空調(風扇電機功率IC與外殼間)/電磁爐(熱敏電阻與散熱片間)

◆導熱係數選擇

導熱係數選擇最主要還是要看熱源功耗大小,以及散熱器或散熱結構的散熱能力大小。一般晶片溫度規格參數比較低,或對溫度比較敏感,或熱流密度比較大(一般大於0.6w/cm3 需要做散熱處理,一般表面小於0.04w/cm2 時候都只需要自然對流處理就可以)這些晶片或熱源都需要進行散熱處理,並且儘量選擇導熱係數高點的導熱矽膠片。

消費電子行業一般不允許晶片結溫高於85 度,也建議控制晶片表面在高溫測試時候小於75 度,整個板卡的元器件也基本採用的是商業級元器件,所以系統內部溫度常溫下建議不超過 50度。第一外觀面,或終端客戶可能接觸的面建議溫度在常溫下得低於 45 度。選擇導熱係數較高的導熱矽膠片可以滿足設計要求和保留一些設計裕度。

註解:熱流密度:定義為:單位面積(1 平方米)的截面內單位時間(1 秒)通過的熱量.結溫它通常高於外殼溫度和器件表面溫度。結溫可以衡量從半導體晶圓到封裝器件外殼間的散熱所需時間以及熱阻。

◆影響導熱矽膠導熱係數的因素

1、聚合物基體材料的種類和特性

基體材料的導熱係數超高,填料在基體的分散性越好及基體與填料結合程度越好,導熱複合材料導熱性能越好。                 

2、填料的種類                               

填料的導熱係數越高,導熱複合材料的導熱性能越好。                          

3、填料的形狀                               

一般來說,容易形成導熱通路的次序為晶須 >纖維狀 > 片狀 > 顆粒狀,填料越容易形成導熱通路,導熱性能越好。                  

4、填料的含量                               

填料在高分子的分布情況決定著複合材料的導熱性能。當填料含量較小時,起到的導熱效果不明顯;當填料過多時,複合材料的力學性能會受到較大的影響。而當填料含量增至某一值時,填料之間相互作用在體系中形成類似網狀或者鏈狀的導熱網鏈,當導熱網鏈的方向與熱流方向一致時,導熱性能最好。因此,導熱填料的量存在著某一臨界值。                           

5、填料與基體材料界面的結合特性                                

填料與基體的結合程度越高,導熱性能越好,選用合適的偶聯劑對填料進行表面處理,導熱係數可提高10%—20%。 

1、保持與導熱矽膠片結束面的乾淨,預防導熱矽膠片黏上汙穢,汙穢的導熱矽膠片自粘性和密封導熱性會變差。     

2、拿去導熱矽膠片時,面積大的導熱矽膠片應該從中心部位抓取,面積較小片材抓取不予要求,因為大塊的導熱矽膠片受力不均,會導致變形,影響後續操作,甚至損壞矽膠片。      

3、左手拿片材,右手撕去其中一面離型保護膜。不能同時撕去兩面保護膜,減少直接接觸導熱矽膠片的次數和面積,保持導熱矽膠片自粘性及導熱性不至於受損。      

4、撕去保護膜的一面,朝向散熱器,先將導熱矽膠片對齊散熱器。緩慢放下導熱矽膠片時。要小心避免氣泡的產生。      

5、操作中如果產生了氣泡,可拉起矽膠片一端重複上述步驟,或藉助工具輕輕抹去氣泡,力量不宜過大,以免導熱矽膠片受到損害。      

6、撕去另一面保護膜,放入散熱器,撕去最後一面保護膜力度要小,避免拉傷或拉起導熱矽膠片。      

7、緊固或用強粘性導熱矽膠片後,對散熱器施加一定的壓力,並存放一段時間,保證把導熱矽膠片固定好。

綜上所述,導熱矽膠片散熱效果是非常好的,而在導熱矽膠片的安裝過程中,建議,應當小心謹慎,不要心浮氣躁,導致起氣泡以及導熱矽膠片受到損害,否則浪費了金錢,也耽誤了時間。

相關焦點

  • 導熱矽膠片您了解多少,一文讓您看懂導熱矽膠片
    >6、導熱矽膠片在結構上的工藝工差彌合,降低散熱器和散熱結構件的工藝工差要求;7、導熱矽膠片具有絕緣性能(該特點需在製作當中添加合適的材料);8、導熱矽膠片具減震吸音的效果;9、導熱矽膠片具有安裝,測試,可重複使用的便捷性。
  • 索科帶你了解導熱矽脂與導熱矽膠片哪個好
    在現在電子產品日益多元化的個性化的今天,電源產品也有許多新的變化,從基本使用電池到為電器充電,但都有一個特徵,就是電源內部的發熱,所以導熱材料是必不可少的;然而在市場上,導熱矽脂與導熱矽膠墊哪個好一直都存在著爭論。索科帶你了解到底哪個更勝一籌呢?1、外觀:導熱矽膠片是一片片的,片材狀。
  • 13個問題,帶你全面了解導熱矽膠片!
    經常有客戶問,你們導熱墊片的係數是多少?帶粘性?受熱後硬度會不會有變化?今天,就借這些問題,帶大家重新認識一下導熱矽膠墊片。Q2:什麼時候加裝導熱矽膠片?A:如果電子產品在空間及位置上無法加裝散熱裝置,可藉助導熱矽膠片直接接觸IC及外殼,通過熱傳導的方式將熱量從熱源處傳遞到空氣中,達到散熱的效果。Q3:加裝導熱矽膠片對電子產品有何益處?
  • 導熱矽膠片怎麼用?導熱矽膠片手工安裝使用方法介紹
    那麼導熱矽膠片怎麼用才能有效發揮其導熱功能呢? 下面諾豐電子詳細介紹一下導熱矽膠片手工安裝使用方法: 1、保持將與導熱矽膠片接觸面的乾淨,預防導熱矽膠片黏上髒汙,汙穢的導熱矽膠片自粘性和密封導熱性會變差。
  • 導熱矽膠片和導熱矽脂的比較
    其實電腦的散熱器,也就是今天我們所要說的導熱矽膠。像導熱矽膠有分為導熱矽膠和導熱矽紙,這兩樣都是可以有非常好的導熱效果的。那麼哪一個性能會更好呢?今天我們就來討論一下導熱矽膠片和導熱矽脂的比較。  對於這兩種導熱材料,我們從短期上來看,導熱矽脂的性能要比矽膠片的要好。因為打人矽膠片的導熱性能雖然很強大,但是它的熱阻也是非常大的。
  • 電動車電池導熱矽膠片如何選擇?
    電動車電池的研究是目前很熱門的一個行業,很多大公司都致力於這個領域的研究,在電動車電池的生產研究過程中,有一個任何時候都沒有辦法忽視的一種材料,那就是導熱矽膠片,它的使用就像他的名字一樣,主要需要做的就是導熱和散熱,但是不是所有的矽膠片都是適合的,想要做出好的電池就需要適當地挑選,所以今天我們就來看一下:電動車電池導熱矽膠片如何選擇
  • 一文看懂導熱矽膠片
    相對導熱矽脂,導熱矽膠片有以下缺點:1、雖然導熱係數比導熱矽脂高,但是熱阻同樣也比導熱矽膠要高;2、厚度0.5mm以下的導熱矽膠片工藝複雜,熱阻相對較高;3、導熱矽脂耐溫範圍更大,它們分別導熱矽脂-60℃~300℃,導熱矽膠片-50℃~220℃
  • 導熱矽膠片和矽脂該如何選擇?
    在導熱材料中,小諾本次主要為親們分享的是導熱矽膠片和導熱矽脂,幫助親們更好的了解導熱材料性能,以便能夠妥善選擇合適的導熱材料。下面小諾來說一下導熱矽膠片和導熱矽脂的具體優劣對比吧,親們可以根據自身的需求及硬體條件來選擇。1、導熱效果:從短期來看導熱矽脂的導熱效果比導熱矽膠片要好,因為導熱矽膠片熱阻大,導熱矽脂的熱阻更小。2、導熱係數:導熱矽脂導熱係數1.0~5.0W/Mk,導熱矽膠片導熱係數0.8~8.0W。
  • 導熱矽膠片可以反覆使用嗎?如何使用導熱矽膠片才能達到反覆使用?
    導熱矽膠片是很常用的一種導熱界面填充材料,在導熱方面的材料是豐富多樣的,但是導熱矽膠片有著其優秀的性能,在熱管理中有著舉足輕重的地位。有人在使用的時候就會問,導熱矽膠片可以反覆使用嗎?答案是肯定可以的,因為導熱矽膠片具有耐高低溫、耐老化、耐電暈等優點,使得導熱矽膠片可以反覆的使用,並且有著非常好的效果。
  • 導熱矽膠片要具備哪些特性才能稱得上是一款優質導熱矽膠片?
    導熱矽膠片是一種柔軟高壓縮性使用的利用縫隙傳遞熱量的片狀填縫材料,在低壓力下就擁有高變形量,使機構設計上擁有很低應力堆積,厚度選擇範圍廣,導熱性能穩定,使用壽命長。超柔軟及高壓縮性的特性使得導熱矽膠片還可做為振動吸收體。導熱矽膠片除了具有導熱作用外,同時還起到絕緣、減震、密封等作用,矽膠片表面自黏無需要背膠就可以安裝操作,使用十分方便。
  • 幾毫米的導熱矽膠片適合用於筆記本散熱?
    打開APP 幾毫米的導熱矽膠片適合用於筆記本散熱?那麼,筆記本導熱矽膠片應該選用幾毫米厚的呢? 在了解筆記本導熱矽膠片應該用幾毫米之前,先明確一下絕大部分筆記本的CPU還是靠風扇來散熱的,只不過這個風扇往往也會對主機內順帶起到散發熱量作用。那麼導熱矽膠片大多數用於南北橋晶片的散熱了。
  • 導熱矽膠片使用的正確操作
    他不需要專業人士為我們操作,只需要個人幾分鐘就可以搞定,就是這樣一個非常簡單的過程,操作起來也是有很多需要注意的點的,稍有不慎可能就會造成接觸不良的現象,今天咱們就主要來說一說,導熱矽膠片的正確使用方法。
  • 導熱矽膠片用途及應用領域有哪些?
    「導熱矽膠片」是以矽膠為基材,添加金屬氧化物等各種輔材,通過特殊工藝合成的一種導熱介質材料,在行業內,又稱為導熱矽膠墊
  • 導熱矽膠片出油問題解析
    導熱矽膠片作為市面上傳統的導熱界面材料之一廣泛被運用在工業生產中,導熱矽膠片是以矽樹脂為基材,添加導熱、散熱材料製作成導熱縫隙填充材料,一般是以固體片狀的形式出庫,其大小形狀可以根據客戶需求進行定製,由於其良好的柔軟性能有效的排除界面的空氣及良好的接觸性,導熱矽膠片自帶自粘性,能夠自然貼附在發熱源或者散熱器或殼體表面,降低界面熱阻,提高導熱效果。
  • 戈埃爾科技:導熱矽脂與導熱矽膠片有哪些區別呢?
    導熱矽脂與導熱矽膠片有哪些區別,首先導熱矽膠和導熱矽脂都是熱界面材料,都可以用來輔助電子產品進行散熱,使得電子產品可以很好的使用。那麼導熱矽脂與導熱矽膠片有哪些不同之處呢?導熱矽脂導熱矽脂一般來說是導熱RTV膠,導熱矽膠是在常溫下能固化的一種灌封膠,和導熱矽脂最大的不同就是導熱矽膠可以固化,有一定的粘接性能。導熱矽膠片工業上有一種稱之為導熱矽膠片的材料,一般用於某些發熱量較小的電子零件和晶片表面。
  • 導熱矽膠片應用在哪些設備上?有何特點?
    現在一般人對於導熱矽膠片並不是很了解,其實導熱矽膠片是一種應用很廣泛的一種材料,是一種通過特殊工藝製作出來的導熱介質材料,導熱矽膠片的作用有很多,並且在市場當中也有不俗的影響力,是當前工業生產工作當中不可缺少的材料之一,那麼對於這種材料你知道多少呢?
  • 什麼是導熱矽膠片?
    百美科導熱矽膠片是以矽膠為基材,添加金屬氧化物等各種輔材,通過特殊工藝合成的一種導熱介質材料,在行業內,又稱為導熱矽膠墊,
  • 什麼是帶玻纖導熱矽膠片?帶玻纖導熱矽膠墊片的優勢與弊端介紹
    導熱矽膠片是應用在電機上,本身就處於一個持續振動的環境下,因此對產品的抗拉性和耐磨性有一定的要求。樣品在測試中出現多處裂痕和磨損現象,客戶對導熱墊片產生了疑慮。導熱矽膠片帶玻纖是因為越薄的導熱矽膠片抗拉伸性越差且耐電壓性能會隨即降低,另外導熱矽膠片薄度過低,在使用過程中由於抗拉伸性較差會很容易出現撕裂的情況。所以一般較為薄的導熱矽膠片會使用帶玻纖的方式增強產品的抗拉性及耐電壓性。那麼問題來了,什麼是帶玻纖導熱矽膠片?帶玻纖導熱墊片有哪些功能特點呢?我們一起來了解下吧!
  • 導熱矽膠片 VS 導熱矽脂:導熱係數相同怎麼選?
    文/傲川科技作為電子產品常用的導熱界面材料,導熱矽脂與導熱矽膠片都可用於散熱組件,提升電子設備的運行速度、可靠性、穩定性及使用壽命,是電子產品中不可或缺的一部分。導熱矽脂低油離度(趨於0)、長效型,可靠性佳、耐候性強(耐高低溫、耐水氣、耐臭氧、耐老化等)、接觸面溼潤效果佳,有效降低界面熱阻等特點。
  • 介紹導熱矽膠片和導熱矽脂的優劣對比,大家可根據自身的需求及硬體...
    在導熱材料中,小編本次為大家分享的是導熱矽膠片和導熱矽脂,幫助大家更好的了解導熱材料性能,以便能夠妥善選擇合適的導熱材料。 簡單的說導熱矽脂是以液態的形態對電子發熱部件進行熱量的散發,提高電子部件其工作效率,以矽酮為主要原料以液態作為主要儲存介質,添加了耐熱、導熱性能優異的材料,製成的導熱型矽脂狀複合物,現已廣泛用於CUP、電晶體、電子管等電子原器件的熱量傳導的材料。