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1、2022年导热界面材料分析导热界面材料分析 导热界面材料分析导热界面材料分析 导热界面材料介绍及在LED灯具上的应用 书目 一、什么是导热界面材料 二、为什么要导热界面材料 三、志向的导热界面材料是怎样的。 四、几种常见导热界面材料的介绍。 1、导热硅脂 2、导热硅胶片3、导热相改变材料 4 、导热双面贴 5、导热石墨片 五、LED灯具对导热界面材料的选择。 六、建议 一、什么是导热界面材料 导热界面材料又称为热界面材料或者界面导 热材料,是一种普遍用于IC封装和电子散热的材料,主要用于填补两种材料 接合或接触时产生的微空隙及表面凹凸不平的孔洞,削减传热接触热阻,提 高器件散热性能。 热界面(
2、接触面)材料(Thermal Interface Materials,TIM)在热管理中起到了十 分关键的作用,是该学科中的一个重要探讨分支。 二、为什么要导热界面材料 在微电子材料表面和散热器之间存在极微小的凹凸不平的空隙,假如将他们 干脆安装在一起,它们间的实际接触面积只有散热器底座面积的10%,其余 均为空气间隙。因为空气热导率只有0.024W/(mK),是热的不良导体,将导 致电子元件与散热器间的接触热阻特别大,严峻阻碍了热量的传导,最终造 成散热器的效能低下。 运用具有高导热性的热界面材料填充溢这些间隙,解除其中的空气,在电子 元件和散热器间建立有效的热传导通道,可以大幅度低接触热阻
3、,使散热器 的作用得到充分地发挥。 三、志向的导热界面材料是怎样的。 志向的热界面材料应具有的特性是: (1)高导热性; (2)高柔韧性,保证在较低安装压力条件下热界面此材料能够最充分地填充 接触表面的空隙,保证热界面材料与接触面间的接触热阻很小;(3)绝缘性; (4)安装简便并具可拆性; (5)适用性广,既能被用来填充小空隙,也能填充大缝隙。 四、几种常见导热界面材料的介绍 1、导热硅脂 、导热硅脂俗称散热膏,导热硅脂以有机硅酮为主要原料,添加耐热、 导热性能优异的材料,制成的导热型有机硅脂状复合物。 、优点:性价比高,在电子散热中最常见的导热材料。 留意点:操作不便利,一般的导热膏会有硅油
4、析出,时间长了会 干, 运用年限长的产品不建议运用导热膏。 四、几种常见导热界面材料的介绍 2、导热硅胶片 A 、导热硅胶片是以硅胶为基材,添加金属氧化物等各种辅材,通过特别工艺 合成的一种导热介质材料。 B、在行业内,又称为导热硅胶垫,导热矽胶片,软性导热垫等等,是特地 为利用缝隙传递热量的设计方案生产,能够填充缝隙,完成发热部位与散热部 位间的热传递。 C、同时还起到绝缘、减震、密封等作用,能够满意设备小型化及超薄化的设 计要求,是极具工艺性和运用性,且厚度适用范围广,是一种极佳的导热填 充材料。 导热硅胶片的优势 1)导热硅胶片的导热系数的范围以及稳定度 2 )导热硅胶片在结构上工艺工差
5、的弥合, 降低散热器和散热结构件的工艺工 差要求 3 )导热硅胶片具有绝缘的性能。 4 )导热硅胶片具减震吸音的效果。 5 )导热硅胶片具有安装,测试,可重复运用的便捷性。 导热相改变材料 相改变材料(PCM - Phase Change Material)是指随温度改变而变更形态并能提 供潜热的物质。相改变材料由固态变为液态或由液态变为固态的过程称为相 变过程,这时相变材料将汲取或释放大量的潜热。 优点:相改变材料现在主要是固固相变,在面对热冲击的状况下,可以通过相 改变汲取肯定的热量,减缓大热流密度的冲击.就像在导热通道上加了一个蓄 水池. 现在市场上的相改变材料的相变温度也许是在45 5
6、0 左右.相改变 材料主要应用与类似CPU等存在瞬时大热流密度的热源上,可以起到很好保 护作用,特殊是在开机或重新启动的瞬间. 留意点: 有肯定的热容热阻小于导 热硅胶片厚度薄可以做到0.125mm. 不易于保存以及安装,有硅油析出,影 响照明设备的光效相改变导热介质比较合适在消费性电子等产品,特殊是笔 记本电脑,嬉戏机等.但是其牢靠性不好,长期在高温下,其性能会下降,一般使 用2年,性能下降约40%73%. 导热双面胶 导热双面胶又称导热胶带,是由压克力聚合物填充导热陶瓷粉末,与有机硅 胶粘剂复合而成。具有高导热和绝缘的特性,并具有松软性、压缩性、服帖 性、强粘性。适应温度范围大,可填补不平
7、整的表面,能紧密坚固地贴合热 源器件和散热片,将热量快速传导出去。 优点:一般粘接其他散热片与发热设备的用法很便捷,将导热双面贴置于 发热片与散热片之间,加力压紧,散热片即被牢坚固定在发热片上,运用简 单便捷,利于提高生产效率。其散热效果比一般的散热贴纸效果明显,大大 提升了元件的寿命,是一些高端且需导热的电子产品的首选。 留意点:对粘接的表面要求高,印刷和电镀的表面不宜用。 导热石墨片 导热石墨片是一种全新的导热散热材料,沿两个方向匀称导热,屏蔽热源与 组件的同时改进消费类电子产品的性能。散热效率高、占用空间小、重量轻, 沿两个方向匀称导热,消退“热点”区域,屏蔽热源与组件的同时改进消费 类
8、电子产品的性能。 优点:导热系数高、材料比较薄、性价比高、纵向导热性能超强,能够快速 消退热点区域。 留意点:不绝缘、材料比较脆、冲型时损耗大。 五、LED灯具对导热界面材料的选择。 1、led路灯: 不同的厂家有不同的设计,本人见过有的厂家不用,单不是集成灯珠。要求铝 基板和外壳特别平整。有的厂家用导热膏,也有用导热硅胶片,近两年又有厂 家用导热石墨片、锡膏。 建议:用石墨片和导热硅胶片。 2、led 日光灯和面板灯: 最好选用导热双面胶带 3、led射灯、筒灯:导热绝缘片,导热石墨片 以上只是本人接触到客户对热界面材料的选择,每个厂商对市场的定位不一 样,选择也不尽相同。散热涉及到整个产品的结构,最终的散热效果的确定因 素不单单是这些热界面材料,它是一个整体,全部材料和工艺到位才会产生最 好的散热效果。 建议 1、不要单单迷信导热系数一个参数。像导热硅胶片的硬度太高了,导热系数 再高也没什么效果,因为压模量太小了。 2、不要痴迷低价格。 3、最重要的是实际装上产品测试最终性能。 4 、最终,欢迎大家一起探讨,一起学习,图片中有我们的资料。 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页