導熱墊片材料(liào)基本概述|解析導熱界麵材料(liào)的作用 、種類、特性與選擇
導熱墊片材料基本(běn)概述|解析導熱界麵材料的作用 、種類(lèi)、特性與選擇
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散熱一(yī)直是電子(zǐ)工業(yè)一項重點研究的工作,電子元器件的實際工作溫度是影(yǐng)響其可靠性的關鍵因素之(zhī)一(yī)。隨著電子設備向著小型化、高功耗發展,其功耗密度逐步(bù)增加,電子設備(bèi)的發熱量也成倍增加,這也對係統的散熱(rè)性(xìng)能提(tí)出了更高的要求;導熱界麵(miàn)材(cái)料由此誕生。
導熱界麵(miàn)材料基本概述
導熱界麵材料,英文為Thermal Interface Materials ,簡稱TIM,又稱為熱界麵材料(liào)或(huò)者界麵導熱材料,是一種普遍用於IC封裝和電子散熱的材料,主要用於填補兩種材料接合或接觸時產生的微空隙及表麵凹凸不平的孔(kǒng)洞,減少傳熱接觸熱阻,提高器件散熱性能。
在(zài)微電子材料表麵和散熱器之間存在極細微的凹凸不平的(de)空隙,如果將它們直接安(ān)裝在一起,它們(men)間的(de)實(shí)際(jì)接觸麵積隻有散熱器(qì)底座麵積10%,其餘均為空氣(qì)間隙。因為空氣熱導(dǎo)率隻有0.024W/(m*K),是熱的不良導(dǎo)體,將導致電子元件與散熱器間(jiān)的接觸熱阻非常大,嚴重阻礙了(le)熱量的傳(chuán)導,最終造成散熱器的(de)效能低下。使用具有(yǒu)高導熱性的熱(rè)界麵材料(liào)填充滿這(zhè)些間隙,排除其中的空氣,在電子元件和散熱器間建立(lì)有效的熱傳導通道,可以大幅度降低接觸熱阻,使散熱器的作用得到充分地發揮。熱界麵(接觸麵)材料在熱管理中起到了十分關鍵的作用,是該學科中的(de)一個重要研究分支。
為了滿足電子類(lèi)產品的散熱需求,導熱界麵材料也是種(zhǒng)類繁多,市場上常用的導熱界麵材料有:導熱矽膠片(piàn)、導熱膠泥、導熱(rè)凝膠(jiāo)、導熱雙麵(miàn)膠、導熱矽脂、導熱(rè)灌封膠、導熱粘接膠、導熱石(shí)墨片、導熱矽膠布、導(dǎo)熱相變材料等,那今天(tiān),NFION導熱界麵(miàn)材料廠家就(jiù)來跟您(nín)講訴下(xià)導熱界麵材料的幾個關鍵特性有哪(nǎ)些?
一.熱特性
1 熱阻抗
熱阻等於R=d/k,此等式表明熱阻與導熱係數k成反比,與(yǔ)材料厚度成正比。也就是說材料(liào)的導熱係數是一個(gè)常(cháng)數,熱阻隻與材(cái)料(liào)的厚度有關,厚度(dù)越厚熱阻就越大,反之越小。
接觸熱阻是可以人為控製的(de),依據接(jiē)觸表麵選擇(zé)合適的導熱界麵(miàn)材料。這樣才能控製總導熱阻抗。
2 導熱係數
導熱係數是確定導熱界(jiè)麵材料的導熱能力的標誌。導熱係數越大導熱性能越好(hǎo)。
導熱界麵材料基本概述|解(jiě)析導熱(rè)界麵材料的作用(yòng) 、種類、特性與選擇
二 電(diàn)氣特(tè)性
1 擊穿電壓
擊穿電壓(yā)的測量是在特定的條件下導熱材料可以經受多大的電壓值。此數值表明了導(dǎo)熱界(jiè)麵材料的電絕緣能力。該(gāi)數值在潮濕,高溫環境下會受到影響,因為(wéi)導熱(rè)界麵材料吸收了空氣中的水分。
2 體積電阻率
體積電阻率用於度量單位體積材料(liào)的容積電子阻(zǔ)力。體積電阻(zǔ)率是指導熱界麵材(cái)料在通電組件和金屬散熱器件之間電流泄(xiè)漏的能(néng)力。和擊穿電壓一樣也會受潮濕和高溫的影響還使(shǐ)體積電阻率下降。
導熱界(jiè)麵材料基本概述(shù)|解析導熱界(jiè)麵材料的作用 、種類、特(tè)性與選擇
三(sān) 彈性體特(tè)性(xìng)
1 壓縮變形(xíng)
壓(yā)縮變形是指偏轉時施加的合力。當施加(jiā)壓縮負荷時,彈性體(tǐ)材料會(huì)發(fā)生形變,但材料的體積保持(chí)不變。壓縮變形特性可(kě)能會根據部件的的幾何體,偏(piān)轉(zhuǎn)率和探針的大小等(děng)而發生變化。
2 應力弛(chí)豫(yù)
當在導熱界麵材料上施加壓(yā)力時,較初的變形後,會緩慢地發生弛(chí)豫過程,隨後除去(qù)壓力,這一過程會持續到(dào)壓力負荷與材料的內在強度達到平衡為止。
3 壓縮形變(biàn)
壓縮形變是應力弛豫的結果,導熱界麵材料忍受壓力負荷的時間過長,部分變形就會成為較久變形,在負荷(hé)減輕之後不可恢複。
導熱界麵材料基本概述|解析導熱界麵材料的作用 、種類、特性與選擇
如何選擇導熱界(jiè)麵材料?
我們了解了導熱界麵材料的基本介紹後,如何選擇合適導熱界麵材料呢?首先根(gēn)據客戶的應用確定導熱界麵材料(liào)的類(lèi)型;其次(cì)根據產品的導熱係(xì)數、厚度、尺寸、密度、耐(nài)電壓、使用溫度等參數來選擇合適的導熱界麵材料。
厚度的選擇與客戶需要解決散熱的產品貼放TIM 位置的間隙大小(xiǎo)及(jí)TIM 產品本身的密度、硬度、壓(yā)縮比等參數相關,建議樣品測試後再確定具體參數。導熱係數的選擇最主要看需要解決散熱的產品熱(rè)源功耗(hào)大小,以及散(sàn)熱器或散熱結構的散熱能力(lì)大小。
尺寸大小以覆蓋熱源為(wéi)最(zuì)佳(jiā)選擇,而不是覆(fù)蓋散熱器或散熱結構件的接(jiē)觸麵,選擇尺寸比(bǐ)發熱源(yuán)大時並不會對(duì)散熱有很大改善或(huò)提高。選擇(zé)最佳匹配的導熱界麵材料時,可以先選擇至少兩種導熱界(jiè)麵材料,然後通過做導熱性能測試去決定選(xuǎn)擇哪款導熱界麵材料是最匹(pǐ)配的。
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