2024-09-29 17:04 作者:admin
導熱(rè)界麵材料背景(jǐng)
散熱一直是電子工(gōng)業一項重點研究的工作,電子(zǐ)元器(qì)件的實(shí)際(jì)工作溫度是影響其可靠性的(de)關鍵因素之一。隨著電子設備向(xiàng)著小型(xíng)化、高功耗發展,其功耗密度逐(zhú)步(bù)增加,電子設(shè)備的發熱量也成倍增加(jiā),這也對係統的散熱性能提出了更高(gāo)的要求;導熱界麵材料由此誕(dàn)生。
導熱界麵材料基本概述
導熱(rè)界麵材料,英文為Thermal Interface Materials ,簡稱TIM,又稱為熱(rè)界麵材料或(huò)者(zhě)界麵(miàn)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(jiē)合或接觸時產生的微空隙及表麵凹凸不(bú)平的孔洞,減少傳熱接(jiē)觸熱阻,提高(gāo)器件散(sàn)熱性能。
在微電子(zǐ)材料表(biǎo)麵和散熱器之間(jiān)存在極細微的凹凸不平的(de)空隙,如果將它們直接安裝在一起,它們間的實際接觸麵(miàn)積隻有散熱器底座麵積10%,其餘均為空氣間隙。因為空氣熱導率隻有0.024W/(m*K),是熱的不良(liáng)導體,將導致電子元件(jiàn)與散熱器間(jiān)的接觸(chù)熱阻非常大,嚴重阻礙了(le)熱(rè)量的傳導,最終造(zào)成散熱器的效能低下。使用具有91视频在线观看熱性的熱界麵材料填充滿(mǎn)這些間隙,排(pái)除其中的空氣,在電子元件和散熱器間(jiān)建立有效(xiào)的熱傳導通道,可以大幅度降低接觸熱阻,使散(sàn)熱器的作用得到充分(fèn)地發揮。熱界麵(接觸麵)材料在熱管理中起到了十分(fèn)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(chǎn)品(pǐn)的散熱需求,導熱界麵材料也是種類繁多,市場(chǎng)上(shàng)常用的導(dǎo)熱界麵材料有:導熱矽膠片(piàn)、導熱(rè)膠泥、導熱凝膠、導熱雙麵膠、導(dǎo)熱矽脂、導熱灌封膠、導熱粘接膠、導熱石墨片、導熱矽膠布、導熱相變材料等,那今天,NFION導熱界麵材料廠(chǎng)家就來跟您講(jiǎng)訴下(xià)導熱(rè)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(rè)阻與導熱係數k成反(fǎn)比,與材料厚度成正比。也就是(shì)說材料的導熱(rè)係數是一個常數,熱阻隻與材料的厚度有關,厚度越厚熱阻就越大,反之越小。
接觸熱(rè)阻是可以人為控製的,依據接觸表麵選擇合適的導熱(rè)界(jiè)麵(miàn)材料。這樣(yàng)才能控製總導(dǎo)熱阻抗。
2 導熱係數
導熱係數是確定導熱界麵材料的導熱能力的(de)標誌。導(dǎo)熱係數越大導(dǎo)熱性能越好。
二 電氣特性(xìng)
1 擊穿電壓
擊穿電壓的測(cè)量是在特定的條件(jiàn)下導熱材料可以經受多大的電壓(yā)值。此數值表明了導熱界麵材料(liào)的(de)電絕緣能力。該數值(zhí)在潮濕,高溫環境下會受到影響,因為導熱界(jiè)麵材料吸收(shōu)了空氣中的水分。
2 體積電阻率
體積電阻率(lǜ)用於度量單位體積材料的容積電子阻力。體積電阻率是指(zhǐ)導熱界麵材料在通電組件和金屬散熱器件之間電流泄漏的能力。和(hé)擊穿電壓一樣也會受潮濕和高溫的影響(xiǎng)還使體積電阻率下降。
三 彈性體特性
1 壓縮變形
壓縮變形是指偏轉(zhuǎn)時(shí)施加的合力。當施加壓縮負荷(hé)時,彈性體材料會發生(shēng)形變(biàn),但(dàn)材料的體積保持不變(biàn)。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(lì)弛豫
當(dāng)在導熱界麵材料上施加壓力時,較初的變形(xíng)後(hòu),會緩慢(màn)地發生弛豫過程,隨後除去(qù)壓力,這一(yī)過程會持(chí)續到(dào)壓力負荷與材料的內在(zài)強度(dù)達到平衡為(wéi)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(shòu)壓力負荷的時間過長,部分變形就會成為較久變形,在負荷減輕之後不可恢(huī)複(fù)。
如何選擇(zé)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材(cái)料呢?首先根據客戶的應用確定導熱(rè)界麵材料的(de)類型;其次根據產品的導熱係數、厚度、尺寸、密度、耐電壓、使用溫度等參數(shù)來選擇合適的導熱界麵材料(liào)。
厚度的選擇與客戶需要解決散熱的產品貼放TIM 位置(zhì)的間隙大小及TIM 產品本身的密度、硬度、壓縮比等(děng)參數(shù)相關,建議樣品測試後再確定具體參(cān)數。導熱係數的選擇最主要看需要解決散熱的產品熱源功耗大小,以及散熱器或散熱結構的散熱能(néng)力大小。
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(fā)熱源(yuán)大時並不會(huì)對(duì)散熱有很大改善或提高。選擇最佳匹(pǐ)配的導熱界麵材(cái)料時,可以先選(xuǎn)擇至少兩種導熱界麵材料,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。