2024-09-29 17:04 作者:admin
導熱界麵(miàn)材(cái)料背景
散熱一直是電子工業(yè)一項重點研究的工作,電子(zǐ)元器件的實際工作溫度(dù)是影響其可靠性的關鍵因素之一。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(zǐ)設備的發熱(rè)量也成倍增加,這也對係統的散熱性能提出了更高的要求;導熱界麵材料由此誕生。
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,主要用於(yú)填補兩種材料接合或接觸時產生的微(wēi)空(kōng)隙及表麵凹凸不平的孔洞,減少傳(chuán)熱(rè)接觸熱阻,提高器件散熱性能。
在微電子材料(liào)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(zhí)接安裝在一起,它們間的實際接觸麵積隻有散熱器(qì)底座麵積10%,其(qí)餘均為(wéi)空氣間隙。因為(wéi)空(kōng)氣熱導率隻有0.024W/(m*K),是熱的不良導體,將導致電子(zǐ)元件與散熱器間的接觸熱(rè)阻非常大,嚴重阻礙了熱量的傳導,最終造成散熱器的效能低下。使用具有色综合激情丁香七月色综合熱性的熱界(jiè)麵材料填充滿這些間隙,排除其中的空氣,在(zài)電(diàn)子元件和散熱器間建立有效的(de)熱傳導通道,可以大幅度降低接觸熱阻,使散(sàn)熱器的作用得到充分地發揮。熱界(jiè)麵(接觸麵)材(cái)料在熱管理中起到了十分關鍵的(de)作用,是該學科(kē)中的一個重要研究分支。
為了滿足電(diàn)子類產品的散熱需(xū)求,導熱界麵材料也是種類繁多,市場上常用(yòng)的導熱界麵材料有:導熱矽膠片、導熱膠泥、導熱凝膠、導熱雙麵膠、導熱矽脂、導熱灌封膠、導熱粘接膠、導熱(rè)石墨片、導熱矽膠布、導熱(rè)相變材料等,那今天,NFION導熱界麵材料(liào)廠家就來跟您講訴下導(dǎo)熱界麵材料的(de)幾個關鍵特性有哪些(xiē)?
一.熱特性
1 熱阻抗(kàng)
熱(rè)阻等於R=d/k,此等式表明熱阻與導熱係數k成反比,與材料厚度成正比。也就是說材料的導熱係數是一個常數(shù),熱阻隻與材料的厚度有(yǒu)關,厚度越厚熱阻就越大,反(fǎn)之越小(xiǎo)。
接觸熱阻是可以(yǐ)人為控製的,依據接(jiē)觸表麵選擇合適的導熱界麵材料。這樣才能控製總導熱阻抗。
2 導熱係數(shù)
導熱係(xì)數是確定導熱界麵材料的導熱能力的標誌。導(dǎo)熱係數越大導熱性能越好。
二 電氣特性(xìng)
1 擊穿(chuān)電壓
擊穿電壓的(de)測量是在特定的條件下導熱材(cái)料可以經受多(duō)大的電壓值。此數值表明了導熱界麵材料的電絕緣能力。該數值在潮濕,高溫環境下會受到影響,因為導熱界麵材料吸收了空氣中的水分。
2 體積電阻率
體積電阻率用於度量單位體積材料的容積電子阻力。體積(jī)電阻率是指導熱界麵材料在(zài)通(tōng)電組件和金屬散熱器件之間(jiān)電流泄漏(lòu)的能(néng)力。和擊穿電壓一樣也(yě)會受潮濕和高溫(wēn)的影響(xiǎng)還使體積電阻率下降。
三 彈(dàn)性體特性
1 壓縮(suō)變形
壓縮變形是指偏轉(zhuǎn)時施加的合力。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。壓縮變形特性可能會根據部件的的幾何體,偏轉率和探針的大小等而發生變化。
2 應力弛豫
當(dāng)在導熱界麵材料上施加壓力(lì)時,較初的變形後,會(huì)緩慢地發生弛豫過程,隨後除去壓力,這一(yī)過程會持續到壓(yā)力負荷與材料的內在強(qiáng)度達到平衡為止。
3 壓縮形變
壓縮形變是應力(lì)弛豫的結果,導熱界麵材料忍受壓力負(fù)荷的時間過長(zhǎng),部分變形就會成為較久變(biàn)形,在負荷減(jiǎn)輕之後不可恢複。
如何選擇導熱界麵材料?
我們(men)了解了導熱界麵材料的基本介(jiè)紹後,如何選擇合適導熱界麵材料呢(ne)?首先根據客戶的應用確定導熱界(jiè)麵材(cái)料的類型;其次根據產品的導熱係數、厚度、尺寸、密度、耐電壓(yā)、使用溫度等參數(shù)來選擇合適(shì)的導熱界(jiè)麵材料。
厚度的選擇與客戶需要解決散熱的產品貼(tiē)放TIM 位置的間隙大小及TIM 產品本身的密度、硬度、壓縮比等參數相關(guān),建議(yì)樣品測試後再確(què)定具體參數。導熱係數的選擇最(zuì)主要看需要解決散熱的產品(pǐn)熱源(yuán)功耗大(dà)小,以及散熱器(qì)或散熱(rè)結構的散熱能力(lì)大小。
尺寸大小以覆蓋熱源為最佳選擇,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時(shí)並不會(huì)對散熱有很大改善(shàn)或提高。選擇最佳匹配的(de)導熱界麵材料時,可以先選擇至少(shǎo)兩種導熱界麵(miàn)材料,然後通過做導熱性能測試去決定選擇哪款導熱界麵材料是最匹配的。