"De traditionele warmtegeleidende materialen zijn meestal metalen zoals Ag, Cu, A1 en metaaloxiden zoals A12O3, MgO, BeO en andere niet-metalen materialen zoals grafiet, roet, Si3N4, A1N.

Met de ontwikkeling van industriële productie en wetenschap en technologie, hebben mensen nieuwe eisen gesteld aan thermisch geleidende materialen, in de hoop dat de materialen uitstekende algemene prestaties hebben.

Op elektrisch en elektronisch gebied bijvoorbeeld is het volume van elektronische componenten en logische circuits duizenden keren kleiner geworden door de snelle ontwikkeling van de integratietechnologie en de assemblagetechnologie.

In de afgelopen decennia is het toepassingsgebied van polymeermaterialen uitgebreid en de vervanging van verschillende materialen die in traditionele industrieën worden gebruikt, met name metalen materialen, door synthetische polymeermaterialen is een van de richtingen geworden van de wereldwijde wetenschappelijke onderzoeksinspanningen."

Wat is een thermisch geleidende siliconenfilm?

Thermisch geleidende siliconenfilm is een soort thermisch geleidend mediummateriaal dat wordt gesynthetiseerd door een speciaal proces met siliconen als basismateriaal en verschillende hulpmaterialen zoals metaaloxiden.

Thermisch geleidend siliconenrubber is een polymeer composietmateriaal met siliconenhars als bindmateriaal en gevuld met thermisch geleidend poeder om het doel van thermische geleiding te bereiken.

Veelgebruikte thermisch geleidende siliconenfolie matrixmaterialen en vulstoffen

Siliconenhars (basisgrondstoffen)

1. Isolatie thermische geleidbaarheid vulstof: aluminiumoxide, magnesiumoxide, boornitride, aluminiumnitride, berylliumoxide, kwarts en andere siliconen weekmakers

2. Vlamvertrager: magnesiumhydroxide, aluminiumhydroxide

3. anorganische kleurstof (kleuronderscheid)

4. cross-linking agent (vereisten voor hechtprestaties)

5. katalysator (proces vormvereisten)

Opmerking: De siliconenfilm met warmtegeleiding speelt de rol van warmtegeleider en vormt een goed thermisch pad tussen het verwarmingslichaam en het koellichaam, en het koellichaam, de structurele bevestigingen (ventilator), enz. vormen samen een koellichaammodule.

Vulstoffen zijn onder andere de volgende metalen en anorganische vulstoffen.

1. Metaalpoedervuller: koperpoeder. Aluminiumpoeder. ijzerpoeder Tinpoeder. Nikkelpoeder, enz.

2. Metaaloxiden: aluminiumoxide. Bismutoxide. berylliumoxide. Magnesiumoxide. Zinkoxide.

3. Metaalnitriden: aluminiumnitride. Boornitride. Siliciumnitride.

4. Anorganisch niet-metaal: grafiet. Siliciumcarbide. Koolstofvezel. Koolstofnanobuizen. grafeen. Berylliumcarbide, enz.

Classificatie van thermisch geleidende silicagel

Thermisch geleidende siliconen kunnen worden onderverdeeld in thermisch geleidende siliconen pakkingen en niet-siliconen pakkingen. De elektrische isolatieprestaties van de meeste thermisch geleidende silicagel worden uiteindelijk bepaald door de isolatieprestaties van de vulstofdeeltjes.

1. Thermisch geleidende siliconen pakkingen

Thermisch geleidende siliconen pakkingen zijn onderverdeeld in vele subcategorieën, elk met hun eigen kenmerken.

2. Niet-siliconen pakkingen  

De niet-siliconen pakking is een materiaal met een hoog warmtegeleidingsvermogen, zelfklevend aan beide zijden, en toont een lage thermische weerstand en goede elektrische isolatiekenmerken onder lage compressiekracht bij gebruik in elektronische componentenassemblage. Het kan stabiel werken bij -40℃~150℃. Voldoe aan de vereisten van UL94V0 vlam - vertragersrang.

Mechanisme voor warmtegeleiding van thermisch geleidende silicagel

De thermische geleidbaarheid van thermisch geleidende silicagel hangt af van de interactie tussen het polymeer en de thermisch geleidende vulstof. Verschillende soorten vulstoffen hebben verschillende mechanismen voor warmtegeleiding.

1. De thermische geleidbaarheid van het metaalvulmiddel              

De thermische geleidbaarheid van metaalvuller wordt voornamelijk bepaald door elektronenbeweging en het proces van elektronenbeweging gaat gepaard met de overdracht van grote warmte.

2. De thermische geleidbaarheid van de niet-metalen vulstof

De thermische geleidbaarheid van niet-metalen vulstoffen berust voornamelijk op de thermische geleidbaarheid van fononen en de thermische diffusiesnelheid hangt voornamelijk af van de trillingen van naburige atomen of bindingsgroepen. Inclusief metaaloxiden, metaalnitriden en carbiden.

Hoe gebruik je thermisch geleidende siliconenfolie?

Warmtegeleidende siliconenfolie wordt meestal in een vroeg stadium van het ontwerp toegevoegd aan het structurele ontwerp en de hardware en circuits.

De factoren waarmee rekening moet worden gehouden zijn: thermische geleidbaarheid, constructie, EMC, trillingen en geluidsabsorptie, installatietest, enz.

1. Kies overmatige warmteafvoer oplossing: elektronische producten nu aan de korte en dunne trend, het algemene gebruik van passieve warmteafvoer, de traditionele koellichaam oplossing is de belangrijkste, nu de trend is om het koellichaam te elimineren, het gebruik van structurele koellichaam (metalen beugel, metalen omhulsel);

Of koellichamen oplossing en warmteafvoer structurele onderdelen programma combinatie; in verschillende systeemvereisten en omgevingen, kies de beste kosteneffectieve oplossing.

2. Als het koellichaam programma is, is het niet aan te raden om direct gebruik maken van de lage thermische geleidbaarheid van dubbelzijdige lijm; ook niet aan te raden om de thermisch geleidend siliconenvet die niet de functie van schokabsorptie heeft; aanbevolen met behulp van de metalen hook-up of plastic pushpin te bedienen, kies 0,5 mm dikte van de thermisch geleidende siliconenfilm met het gebruik van deze twee programma's gemakkelijk te installeren en te bedienen.

Maar ook kan niet worden gebruikt door de lijm, de overdracht warmteafvoer effect zal veel beter dan de thermische geleidende dubbelzijdige lijm, meer veilig en betrouwbaar. De totale kosten, inclusief eenheidsprijs, mankracht en apparatuur zijn concurrerender.

3. De keuze van de warmteafvoer structurele onderdelen klasse warmteafvoer, is het noodzakelijk om warmteafvoer structurele onderdelen overwegen in het contactoppervlak van de structuur van de vorm van lokale uitsteeksel, lokale vermijding, enz. thermisch geleidende siliconen film om een goede balans te kiezen.

Op voorwaarde dat het proces het toelaat, wordt aanbevolen om geen bijzonder dikke warmtegeleidende siliconenfilm te kiezen. Hier wordt over het algemeen aanbevolen om enkelzijdige lijm te gebruiken voor het gemak van de bediening en om de kleefzijde op de warmteafvoerstructuur te plakken;

Hier moeten we vooral een goede compressieverhouding kiezen om een zekere druk op de thermisch geleidende siliconenfilm te garanderen.

De dikte van de warmtegeleidende siliconenfilm moet groter zijn dan de theoretische afstand tussen de structuur voor warmteafvoer en de warmtebron, over het algemeen 1 mm - 2 mm meer.

De keuze van de warmteafvoer structuur onderdelen moeten ook worden beschouwd in de PCB lay-out van de locatie van componenten, hey, ht en pakket vorm, kunt u een aantal warmtebronnen regelmatig, waardoor de kosten van warmteafvoer structuur onderdelen.

Hoe thermische geleidende siliconenfolie kiezen?

Selectie thermische geleidbaarheid

De keuze van het warmtegeleidingsvermogen hangt voornamelijk af van de grootte van het energieverbruik van de warmtebron en van de grootte van het koellichaam of de thermische structuur van de warmteafvoercapaciteit.

Algemene chip temperatuurspecificatie parameters zijn relatief laag, of meer gevoelig voor temperatuur, of warmtestroomdichtheid is relatief groot (in het algemeen groter dan 0,6w/cm3 moeten doen warmteafvoer behandeling, het algemene oppervlak is minder dan 0,04w/cm2 hoeft alleen natuurlijke convectie verwerking kan worden) deze chips of warmtebronnen moeten warmteafvoer behandeling en probeer een hoge coëfficiënt van thermische geleidbaarheid van thermische geleidende siliconenfilm kiezen.

De consumentenelektronica-industrie over het algemeen niet toestaan dat de chip junction temperatuur hoger dan 85 graden, wordt ook aanbevolen om het oppervlak van de chip in de hoge-temperatuur-test te controleren op minder dan 75 graden, de hele raad van bestuur componenten zijn ook in principe commerciële kwaliteit componenten, dus de interne temperatuur van het systeem bij kamertemperatuur wordt aanbevolen niet meer dan 50 graden.

De eerste verschijning van het oppervlak of de eindklant door het oppervlak kan contact opnemen met de aanbevolen temperatuur bij kamertemperatuur moet minder zijn dan 45 graden. Het kiezen van een thermisch geleidende siliconenfilm met een hoge thermische geleidbaarheid kan voldoen aan de ontwerpeisen en enige ontwerpmarge behouden.

Opmerking Dichtheid warmtestroom: wordt gedefinieerd als de hoeveelheid warmte die per oppervlakte-eenheid (1 vierkante meter) per tijdseenheid (1 seconde) door een doorsnede stroomt.

De junctietemperatuur is meestal hoger dan de behuizingtemperatuur en de oppervlaktetemperatuur van het apparaat. De junctietemperatuur kan de tijd meten die nodig is om warmte af te voeren van de halfgeleiderwafer naar het omhulsel van het apparaat en de thermische weerstand.

De factoren die de thermische geleidbaarheid van de thermische silicone beïnvloeden

1. Het type en de eigenschappen van het polymeermatrixmateriaal

De uitstekende thermische geleidbaarheid van het matrixmateriaal is zeer hoog, hoe beter de dispersie van de vulstof in de matrix en hoe beter de combinatie van matrix en vulstof, hoe beter de thermische geleidbaarheid van het thermisch geleidende composietmateriaal.

2. Type vulstof                

Hoe hoger de thermische geleidbaarheid van de vulstof, hoe beter de thermische geleidbaarheid van de thermisch geleidende composiet thermische interface materialen.

3. Vorm van vulstof                

Over het algemeen is de volgorde van gemakkelijk te vormen warmtegeleidingsbanen: whisker > vezel > vlok > korrel. Hoe gemakkelijker de vulstof een warmtegeleidingsbaan vormt, hoe beter de warmtegeleiding.

4. De inhoud van de vulstof                

De verdeling van de vulstof in het polymeer bepaalt de thermische geleidbaarheid van de composiet. Als het vulstofgehalte klein is, is het effect op de warmtegeleiding niet duidelijk; als het vulstofgehalte te hoog is, worden de mechanische eigenschappen van het composietmateriaal sterk beïnvloed.

Wanneer het vulstofgehalte tot een bepaalde waarde toeneemt, gaan de vulstoffen een wisselwerking met elkaar aan om een net- of kettingachtige warmtegeleidende netwerkketen in het systeem te vormen, en de warmtegeleiding is het beste wanneer de richting van de warmtegeleidende netwerkketen overeenkomt met de richting van de warmtestroom. Daarom is er een kritische waarde voor de hoeveelheid warmtegeleidende vulstof.

5. Hechtingseigenschappen van het grensvlak tussen vulstof en substraatmateriaal                 

Hoe hoger de mate van combinatie van vulstof en substraat, hoe beter de thermische geleidbaarheid, de selectie van een geschikt koppelmiddel voor de oppervlaktebehandeling van de vulstof, en de uitstekende thermische geleidbaarheid kan worden verhoogd met 10% -20%.