2024-09-29 17:04 作者:admin
導熱界麵材料背景
散熱一直是電子工業(yè)一項(xiàng)重點研究的工作,電子元器件的實際工作溫度是影響其可靠性的關鍵因(yīn)素之一(yī)。隨著電子設備向著小型化、高功耗發展,其功耗密度逐步增加,電子設(shè)備的發熱(rè)量也成倍增加,這也對係統的散熱(rè)性能提出了更高的要求;導熱(rè)界麵材(cái)料由此誕生。
導熱界麵材料基本概述
導熱界麵(miàn)材料,英文為Thermal Interface Materials ,簡稱TIM,又稱為熱界麵材(cái)料或者界麵導熱材料,是一種普遍用(yòng)於IC封裝和電子散熱的材料,主(zhǔ)要用(yòng)於填補兩種材料接合或接觸時產生的微空隙及表麵(miàn)凹凸不平的孔洞,減少傳熱接觸熱阻,提(tí)高器件散熱性能。
在微電子(zǐ)材料表麵和散熱器之間存在極細微的凹凸不平的空隙,如果將它們直接安(ān)裝(zhuāng)在一起,它們間的(de)實際接(jiē)觸(chù)麵(miàn)積隻有散熱器底座麵積10%,其餘均為空氣間隙。因為空氣熱(rè)導率隻有0.024W/(m*K),是熱的不良導體,將導致電子元件與散熱器間的接觸熱阻非常大,嚴(yán)重阻礙了(le)熱量(liàng)的傳導,最終造成散熱器的效能低下。使用具有91抖音视频熱性的熱界麵材料(liào)填充滿這些間(jiān)隙,排除其中的空氣(qì),在電子元件和散熱器間建(jiàn)立有(yǒu)效的熱傳導通(tōng)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(huī)。熱界麵(接觸麵)材料在熱(rè)管理中起到了十分關鍵的作用(yòng),是該學科中的一個重要研究分支(zhī)。
為了滿足電子類產品的散熱需求,導熱界麵材料也是種類(lèi)繁多,市場上常用的導熱界麵材(cái)料(liào)有:導熱(rè)矽膠片、導熱膠(jiāo)泥、導熱凝膠、導熱(rè)雙麵膠、導熱矽脂(zhī)、導熱灌封膠、導熱粘接膠(jiāo)、導熱石墨片、導熱矽膠布、導熱相變材(cái)料等(děng),那今天(tiān),NFION導熱界麵(miàn)材料廠家就來跟您講訴下導熱界麵材料的幾個關鍵特(tè)性有哪些?
一.熱特(tè)性
1 熱阻抗
熱阻等於R=d/k,此等式表明熱阻與導(dǎo)熱係數k成反比,與材料厚度成正比。也就是說材(cái)料的導熱係數是一個常數,熱阻隻與材料的厚(hòu)度有關(guān),厚度越厚熱阻就越大,反之越小。
接觸熱阻是可以人為控製的,依據接觸表麵選擇合適的導熱(rè)界麵材料。這樣才(cái)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(rè)能力的標誌(zhì)。導熱係(xì)數越大導熱性能越好(hǎo)。
二 電氣特性
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(kě)以(yǐ)經受(shòu)多大的電壓值。此數值(zhí)表明了導熱界麵材料的電絕緣能力。該數(shù)值在潮濕,高溫環境下會受到影響,因為導熱界麵材料吸收了空氣中(zhōng)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(de)容積電(diàn)子阻力。體積電阻率是指導熱界麵材料在通電組件(jiàn)和金屬散熱器件之間電流泄漏的能力。和擊穿電壓一樣也會受潮濕和高溫的影響還使體積電阻率(lǜ)下(xià)降。
三(sān) 彈性體特性
1 壓縮變形(xíng)
壓(yā)縮變形是指偏轉時施加的合(hé)力(lì)。當施加壓縮負荷時,彈性體材料會發生形變,但材料的體積保持不變。壓(yā)縮變(biàn)形特性可能會根據部件的的幾何體,偏轉率和探針的(de)大小等(děng)而發生變(biàn)化。
2 應力弛豫
當在導(dǎo)熱界麵材(cái)料上施加(jiā)壓力(lì)時,較初的(de)變形後,會緩慢地發生弛豫(yù)過程,隨後除去(qù)壓(yā)力,這一過程會持續到壓力負(fù)荷與材(cái)料的內在強度達到平衡為止。
3 壓縮形變
壓縮形變是應力弛豫的(de)結果,導熱界(jiè)麵材料忍(rěn)受(shòu)壓力負荷的時間(jiān)過長,部分變形就會成為較(jiào)久變形,在(zài)負荷減(jiǎn)輕之後不可恢複。
如何選擇導熱界麵材料?
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(miàn)材料(liào)呢?首先根據客戶的應用確定導熱界麵材料的類型;其次根據產品的導熱係數、厚度(dù)、尺寸、密度(dù)、耐(nài)電壓、使用溫度等(děng)參(cān)數來選擇合適的導熱界麵材料。
厚度(dù)的選擇與客戶需要解決散熱的產品貼放TIM 位(wèi)置的(de)間隙大小及TIM 產品本身的密度、硬度、壓縮(suō)比等參數相關,建議樣(yàng)品測試後再確定(dìng)具體參數。導熱係數(shù)的選擇最主要看需要解決散熱的產(chǎn)品(pǐn)熱源功耗大小(xiǎo),以及散熱器或散熱結構(gòu)的散熱能力大小。
尺寸大小以覆蓋熱源(yuán)為最佳(jiā)選擇,而不是覆蓋散熱器或散熱結構件的接觸麵,選擇尺寸比發熱源大(dà)時並不會對散熱有很大改善(shàn)或提高。選擇最佳匹配的導(dǎo)熱界麵材料時,可以先選擇至(zhì)少(shǎo)兩(liǎng)種導熱界麵材料,然後通過做導熱性能測試去(qù)決定選擇哪款導熱(rè)界麵材料是最(zuì)匹配的。