"Традиционными теплопроводящими материалами являются в основном металлы, такие как Ag, Cu, A1, оксиды металлов, такие как A12O3, MgO, BeO, а также другие неметаллические материалы, такие как графит, сажа, Si3N4, A1N.

С развитием промышленного производства и научно-технического прогресса люди выдвигают новые требования к теплопроводящим материалам, надеясь, что они обладают отличными общими характеристиками.

Например, в электротехнической и электронной области, благодаря быстрому развитию технологий интеграции и сборки, объем электронных компонентов и логических схем уменьшился в тысячи раз, что требует применения изоляционных материалов с высокой теплопроводностью.

В последние десятилетия область применения полимерных материалов расширяется, а замена различных материалов, используемых в традиционных отраслях промышленности, особенно металлических, на синтетические полимерные материалы стала одним из направлений мировых научных исследований."

Что такое теплопроводящая силиконовая пленка?

Теплопроводящая силиконовая пленка - это разновидность теплопроводящего материала, который синтезируется по специальной технологии с использованием силикона в качестве основного материала и различных вспомогательных материалов, таких как оксиды металлов.

Теплопроводящая силиконовая резина Это полимерный композитный материал, в котором в качестве связующего материала используется силиконовая смола, а для достижения теплопроводности он наполнен теплопроводящим порошком.

Часто используемые теплопроводящие силиконовые пленочные матричные материалы и наполнители

Силиконовая смола (основное сырье)

1. Изоляционный теплопроводный наполнитель: оксид алюминия, оксид магния, нитрид бора, нитрид алюминия, оксид бериллия, кварц и другие силиконовые пластификаторы

2. Антипирен: гидроксид магния, гидроксид алюминия

3. неорганический краситель (различие цветов)

4. сшивающий агент (требования к эффективности склеивания)

5. катализатор (требования к процессу формовки)

Примечание: Теплопроводная силиконовая пленка играет роль теплопроводности, образуя хороший тепловой путь между нагревательным телом и радиатором, а радиатор, структурные крепления (вентилятор) и т.д. вместе образуют модуль радиатора.

Наполнители включают следующие металлические и неорганические наполнители.

1. Металлический порошковый наполнитель: медный порошок. Алюминиевый порошок. Железный порошок. Оловянный порошок. Никелевый порошок и т.д.

2. Оксиды металлов: оксид алюминия. Оксид висмута. Оксид бериллия. Оксид магния. Оксид цинка.

3. Нитриды металлов: нитрид алюминия. Нитрид бора. Нитрид кремния.

4. Неорганические неметаллы: графит. Карбид кремния. Углеродное волокно. Углеродные нанотрубки. Графен. Карбид бериллия и др.

Классификация теплопроводящего силикагеля

Теплопроводящие силиконы можно разделить на теплопроводящие силиконовые прокладки и несиликоновых прокладок. Электроизоляционные характеристики подавляющего большинства теплопроводящих силикагелей в конечном итоге определяются изоляционными характеристиками частиц наполнителя.

1. Теплопроводящие силиконовые прокладки

Теплопроводящие силиконовые прокладки подразделяются на множество подкатегорий, каждая из которых имеет свои особенности.

2. Не силиконовые прокладки  

Несиликоновая прокладка представляет собой материал с высокой теплопроводностью, самоклеящийся с обеих сторон, и демонстрирует низкое термическое сопротивление и хорошие электроизоляционные характеристики при низком усилии сжатия при использовании в сборке электронных компонентов. Он может стабильно работать при температуре -40℃ ~ 150℃. Соответствует требованиям стандарта UL94V0 по огнестойкости.

Механизм теплопроводности теплопроводного силикагеля

Теплопроводность теплопроводного силикагеля зависит от взаимодействия между полимером и теплопроводным наполнителем. Различные виды наполнителей имеют разные механизмы теплопроводности.

1. Теплопроводность металлического наполнителя              

Теплопроводность металлического наполнителя обусловлена в основном движением электронов, а процесс движения электронов сопровождается передачей большого количества тепла.

2. Теплопроводность неметаллического наполнителя

Теплопроводность неметаллических наполнителей в основном зависит от фононной теплопроводности, а скорость тепловой диффузии - от колебаний соседних атомов или групп связей. В том числе оксиды металлов, нитриды металлов и карбиды.

Как использовать теплопроводящую силиконовую пленку?

Теплопроводящая силиконовая пленка обычно добавляется в конструкцию, а также в аппаратную часть и схему на ранней стадии проектирования.

Необходимо учитывать такие факторы, как теплопроводность, конструктивные особенности, электромагнитная совместимость, вибрация и звукопоглощение, испытания при установке и т.д.

1. Выберите чрезмерное решение для рассеивания тепла: электронные продукты теперь короткие и тонкие тенденции, общее использование пассивного рассеивания тепла, традиционный теплоотвод решение является основным; теперь тенденция заключается в устранении теплоотвода, использование структурного теплоотвода (металлический кронштейн, металлическая оболочка);

Или решение теплоотводов и теплоотводящих структурных частей программы комбинации; в различных системных требований и сред, выбрать лучшее экономически эффективное решение.

2. При наличии программы теплоотвода не рекомендуется напрямую использовать двухсторонний клей с низкой теплопроводностью; также не рекомендуется использовать теплопроводящая силиконовая смазка который не имеет функции амортизации; рекомендуется использовать металлический крючок или пластиковую булавку для управления, выберите 0,5 мм толщины теплопроводящей силиконовой пленки с использованием этих двух программ легко установить и работать.

Но также нельзя использовать клей, эффект теплоотдачи будет намного лучше, чем у теплопроводного двухстороннего клея, более безопасного и надежного. Общая стоимость, включая цену за единицу продукции, рабочую силу и оборудование, будет более конкурентоспособной.

3. Выбор теплоотводящих конструктивных элементов класса теплоотдачи, необходимо учитывать теплоотводящие конструктивные элементы в контактной поверхности структуры формы локального выступа, локального уклонения и т.д., в структуре процесса и размера теплопроводящий силикон фильм, чтобы выбрать хороший баланс.

При условии, что процесс позволяет, рекомендуется не выбирать особо толстую теплопроводящую силиконовую пленку. Для удобства работы обычно рекомендуется использовать односторонний клей, а клеящую сторону приклеивать к теплоотводящей конструкции;

Здесь особенно важно выбрать хорошую степень сжатия, чтобы обеспечить определенное давление на теплопроводную силиконовую пленку.

Толщина теплопроводящей силиконовой пленки должна быть больше теоретического зазора между теплоотводящей конструкцией и источником тепла, обычно на 1 мм - 2 мм больше.

Выбор теплоотводящей структуры также должен быть учтен при разводке печатной платы при расположении компонентов, эй, ht и форме упаковки, вы можете разместить некоторые источники тепла регулярно, снижая стоимость теплоотводящей структуры.

Как выбрать теплопроводную силиконовую пленку？

Выбор теплопроводности

Выбор теплопроводности зависит в основном от размера потребляемой мощности источника тепла, а также от размера радиатора или тепловой структуры теплоотдающей способности.

Общие параметры спецификации температуры чипа относительно низкие, или более чувствительны к температуре, или плотность теплового потока относительно велика (как правило, более 0,6 Вт/см3 необходимо сделать теплоотвод, общая поверхность менее 0,04 Вт/см2 только нуждается в естественной конвекции обработки может быть) эти чипы или источники тепла должны быть теплоотвод лечения и попытаться выбрать высокий коэффициент теплопроводности теплопроводящей силиконовой пленки.

В индустрии бытовой электроники обычно не допускается температура спая микросхемы выше 85 градусов, также рекомендуется контролировать поверхность микросхемы при высокотемпературном тесте до менее 75 градусов, все компоненты платы также в основном являются компонентами коммерческого класса, поэтому внутренняя температура системы при комнатной температуре рекомендуется не превышать 50 градусов.

При первом появлении поверхности или при контакте конечного потребителя с поверхностью рекомендуемая температура при комнатной температуре должна быть менее 45 градусов. Выбор теплопроводящей силиконовой пленки с высокой теплопроводностью может удовлетворить требования дизайна и сохранить некоторый запас прочности.

Примечание Плотность теплового потока: определяется как количество тепла, проходящего через поперечное сечение на единицу площади (1 квадратный метр) за единицу времени (1 секунда).

Температура спая обычно выше, чем температура корпуса и поверхности устройства. Температура спая позволяет измерить время, необходимое для отвода тепла от полупроводниковой пластины к корпусу устройства, и тепловое сопротивление.

Факторы, влияющие на теплопроводность термосиликона

1. Тип и характеристики материала полимерной матрицы

Выдающаяся теплопроводность материала матрицы очень высока, чем лучше дисперсия наполнителя в матрице и чем лучше сочетание матрицы и наполнителя, тем лучше теплопроводность теплопроводного композиционного материала.

2. Тип наполнителя                

Чем выше теплопроводность наполнителя, тем лучше теплопроводность теплопроводных композитных материалов для термоинтерфейса.

3. Форма наполнителя                

В целом, порядок легкости формирования пути теплопроводности следующий: вискер > волокно > хлопья > гранулы, чем легче наполнитель формирует путь теплопроводности, тем лучше теплопроводность.

4. Содержание наполнителя                

Распределение наполнителя в полимере определяет теплопроводность композита. При малом содержании наполнителя эффект теплопроводности неочевиден; при большом количестве наполнителя сильно страдают механические свойства композитного материала.

Когда содержание наполнителя увеличивается до определенного значения, наполнители взаимодействуют друг с другом, образуя в системе сеткообразную или цепочечную теплопроводную сеть, а теплопроводность наилучшая, когда направление теплопроводной сети совпадает с направлением теплового потока. Поэтому существует критическое значение количества теплопроводного наполнителя.

5. Характеристики сцепления на границе раздела материалов наполнителя и подложки                 

Чем выше степень сочетания наполнителя и подложки, тем лучше теплопроводность, выбор подходящего связующего агента для обработки поверхности наполнителя, и отличная теплопроводность может быть увеличена на 10% -20%.