電子產品如何選擇合適的導熱硅膠片散熱
電子產品隨著功率越來越大,體積卻越做越小,這也就意味著給散熱提出了更高的要求。不管是通訊、電子、醫療設備、計算機或電源行業,導熱硅膠片都是眾多廠家選擇的理想導熱材料之一。導熱硅膠片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,且厚度適用范圍廣,一種極佳的導熱填充材料。而很多客戶在為電子產品選擇導熱硅膠片散熱時,卻普遍存在這樣的一個誤區:認為選擇導熱硅膠片時,只要選導熱系數最高的就一定是最好的,是最合適的。其實這樣理解并不正確,首先,對于導熱硅膠片來說,同等厚度下,通常導熱系數越高價格就越貴,一味追求高導熱系數的導熱硅膠片,無疑會給客戶增加不必要的成本;其次除了導熱系數外,還需要考慮界面的接觸熱阻和出油率等關鍵因素。一款導熱硅膠片導熱系數高,但接觸熱阻大,那么這款導熱硅膠片的導熱性能就會受到很大影響,而熱阻又跟導熱硅膠片的柔軟度、彈性有關,材料柔軟則使用時貼合性就好,接觸熱阻自然就比硬的導熱硅膠片更低。
另外導熱硅膠片的出油率是一項影響電子產品可靠性的重要因素。導熱硅膠片中或多或少會有一些游離未交聯的小分子,隨時使用時間的增加,會緩慢釋放出來。析出的硅油會導致短路,因此漸漸引起重視。同時,出油率高的導熱硅膠片一般后期的導熱效果會變差。
所以我們在產品設計初期就要將導熱材料加入到產品的結構設計中。要求導熱材料能完美解決該產品的導熱問題,又能貼合產品設計,方便安裝等。而導熱硅膠片就是其中的重要選項。
一、在導熱材料的選擇方案中:其實可供選擇的類型還很多的可以使用導熱雙面膠、導熱硅脂、導熱石墨片等填充性導熱材料。但是導熱雙面膠導熱效果相對較差;導熱硅脂又不具備減震抗壓能力還有使用壽命相對導熱材料而言較短;導熱石墨片的價位又不太適合較為低端的電子產品。因此選用安裝便攜性較高的輕薄導熱硅膠片成為了最佳選擇,因為相對其他導熱材料其導散熱熱效果更好,價位不高,方便操作。
二、導熱方案的選擇:電子產品的發展趨勢趨于日益輕薄化,以往的導熱方式主要以散熱片方案為主。但是隨著電子產品導熱技術的發展,如今更傾向于使用金屬支架或者金屬外殼為主體的結構作為散熱器件。又或者是兩種方案結合一起使用,滿足大功率,高集成的產品使用需求。在這種導熱散熱結構當中,發熱體和散熱器往往不能完全貼合而空氣的熱阻又相對較高。因此兩者之間的填充物質顯得尤為重要。因為只有填充材料才能是熱量傳遞到散熱器在進行散熱功能。而導熱硅膠片的熱傳遞效果在導熱材料中算是最為優質的材料。
三、選擇散熱結構件類散熱,則需要考慮散熱結構件在接觸面的結構形態局部突起、局部避位等,在結構工藝和導熱硅膠片的尺寸選擇上做好平衡。在工藝允許的條件下盡量建議不選擇特別厚的導熱硅膠片。這里一般為操作方便建議采用單面背膠,將帶背膠面貼到散熱結構件上;這里要特別選擇壓縮比好的,保證一定的壓力給導熱硅膠片。
由于導熱硅膠片具有一系列的優良特性,加上施工方便,所以在種類繁多的導熱材料中脫穎而出,受到眾多電子產品客戶的熱捧。那今天GLPOLY小編就重點從導熱系數、厚度、耐電壓、熱阻、粘性、彈性、尺寸等幾個方面詳細介紹下電子產品如何選擇合適的導熱硅膠片散熱?選擇導熱硅膠片時需要注意哪些問題?
從產品結構設計角度來看,電子產品如何選擇合適的導熱硅膠片散熱,主要從以下幾個方面著手進行選擇:
1、大小。選購的導熱硅膠片要能夠覆蓋熱源,而不是覆蓋散熱器或散熱結構件的接觸面,選擇尺寸比發熱源大時并不會對散熱有很大的提倡或者提升,導熱硅膠片大小尺寸最佳方式是能覆蓋熱源。擊穿電壓、電阻、表面電阻率等則滿足條件即可。
2、硬度與厚度。導熱硅膠片硬度越小,應用起來接觸得越好,硬度大,安裝起來更方便。這個厚度要考慮到電子產品本身使用的散熱方案,如果是選擇散熱結構件類散熱,需要考慮散熱結構件在接觸面的形態結構,在設計的結構和導熱硅膠片的厚度選擇上做好平衡。 厚度選擇還有與產品的硬度、密度、壓縮比等參數相關。
3、絕緣。導熱硅膠片因本身材料特性具有絕緣導熱特性,由硅膠材質的原因不容易被刺穿和在受壓狀態下撕裂或破損。
4、減震吸音。導熱硅膠片的硅膠載體決定了會有很好彈性和壓縮比,從而有很好減震效果,再調整密度和軟硬度可以產生對低頻電磁噪聲起到很好的吸收作用。
5、導熱系數。導熱系數是材料本身的物理參數,并不能作為好壞的唯一區分條件,原則上當然導熱系數越高越好,但是還要考慮的因素有硬度、面積、以及價格。導熱系數選擇,一個看你預期達到的效果,另一個看熱源功耗大小,以及散熱器或散熱結構的設計所能散熱的熱量。 根據這些需求選擇導熱硅膠片的導熱系數。導熱系數低的成本相對就低,導熱系數高的可效果好,成本也高點。
6、粘性要求。原則上不推薦使用導熱硅膠片背膠來代替其他固定裝置,因為雙面膠導熱系數不高,使用背膠后的導熱硅膠片整體導熱效果會有所降低,雙面背膠后效果更差。 另:導熱硅膠片由于原材料的原因,會有微弱的自然粘性,但這并不能做固定用。一定要強粘性導熱材料,可以選擇我司的導熱雙面膠。
7、帶玻纖要求。由于硅膠本身材質限制,原則上厚度不低于0.5mm為佳,0.5mm以下導熱硅膠片會默認增加玻纖。玻纖本身導熱系數一般,增加在導熱硅膠片中主要起到支撐作用,以防止太薄被撕裂、不易安裝。
8、抗刺穿導熱硅膠片。使用面為帶有針腳時,防止針腳刺穿導熱硅膠片,破壞絕緣性能。
因為導熱硅膠片是一種功能性產品,選擇不當會直接影響到電子產品的穩定性,所以在為電子產品選擇合適的導熱硅膠片散熱時,建議最好還是咨詢專業的銷售工程師,咨詢熱線0755-27579310,謝謝!