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瞄准国际前沿做导热材料客户的首选品牌

浏览次数: 日期:2017-02-13 20:11:14

唯特偶导热材料事业部拥有强大的技术专家团队、先进的研发生产设备和一流的检测设备,秉承与国际工程界面材料前沿技术同步发展的理念,不断加强自主创新与发展。
一、概述
导热界面材料(Thermal Interface Materials, TIM)是一种普遍用于IC封装和电子散热的材料,主要用于填补两种材料接触时产生的微空隙和凹凸不平的表面,减小热阻,提高器件的散热性能。

 

 

导热界面材料是一种以聚合物为基体、以导热粉为填料的高分子复合材料。其具有良好的导热性能和机械性能,被广泛用于电子组件中的散热源与散热器之间,帮助形成良好的导热通道,以降低散热module的热阻,是目前业界公认的最好的热解决方案。

二、导热界面材料的作用
随着当代电子技术迅速的发展,电子元器件的集成程度和组装密度不断提高,在提供了强大的使用功能的同时,也导致了其工作功耗和发热量的急剧增大。高温将会对电子元器件的稳定性、可靠性和寿命产生有害的影响,譬如过高的温度会危及半导体的结点,损伤电路的连接界面,增加导体的阻值和造成机械应力损伤。因此确保发热电子元器件所产生的热量能够及时的排出,己经成为微电子产品系统组装的一个重要方面。对于集成程度和组装密度都较高的便携式电子产品(如笔一记本电脑等),散热甚至成为了整个产品的技术瓶颈问题。在微电子领域,逐步发展出一门新兴学科一热管理(Theral Management),专门研究各种电子设备的安全散热方式、散热设备及所使用的材料。

导热界面材料(Thermal Interface Material,TIM)在热管理中起到了十分关键的作用,是该学科中的一个重要研究分支。使用原理如下:在微电子材料表面和散热器之间存在极细微的凹凸不平的空隙,如果将他们直接安装在一起,它们间的实际接触面积只有散热器底座面积的10%,其余均为空气间隙。因为空气热导率只有0.025W/(m.K),是热的不良导体,将导致电子元件与散热器间的接触热阻非常大,严重阻碍了热量的传导,最终造成散热器的效能低下。使用具有高导热性的热界面材料填充满这些间隙,排除其中的空气,在电子元件和散热器间建立有效的热传导通道,可以大幅度低接触热阻,使散热器的作用得到充分地发挥,并保证电子器件可以在适宜的温度范围内工作,保证电子器件性能的正常发挥。

三、常见导热界面材料介绍
随着微电子产品对安全散热的要求越来越高,导热界面材料也在不断的发展。

产品类别

简介

优点

缺点

导热硅脂

俗称散热膏或导热膏,目视为半流态膏状。导热硅脂以有机硅酮为主要原料,添加耐热、导热性能优异的材料,制成的导热型有机硅脂状复合物。

性价比高,厚度极小,热阻低。

①操作不便,需要特制工装;

②稳定性难保证,长时间高温使用将有硅油析出,性能衰减;

③没有减震吸声效果;

④绝缘性能不佳;

⑤无法弥合高度容差。

导热垫片

导热垫片又称导热硅胶片、导热硅胶垫、导热矽胶片、软性导热垫,以固态形式呈现。导热垫片是以硅胶为基材,添加金属氧化物等各种辅材,通过特殊工艺合成的一种导热介质材料,是专门为利用缝隙传递热量的设计方案生产,能够填充缝隙,完成发热部位与散热部位间的热传递,同时还起到绝缘、减震、密封等作用,能够满足设备小型化及超薄化的设计要求,是极具工艺性和使用性,且厚度适用范围广,是一种极佳的导热填充材料。

导热垫片的导热系数的范围以及稳定度;

导热垫片在结构上工艺工差的弥合,降低散热器和散热结构件的工艺工差要求;

具有绝缘的性能 、减震吸音的效果以及安装,测试,可重复使用的便捷性。

成本相对较高;

热阻相对较大。

导热泥

导热泥是一种硅树酯填充聚合物,具有高的导热系数,此材料极其的柔软,同时具有弹性和高压缩性.这种柔软的界面材料在很小的压力下可以与之配合使用的零部件贴合得很好; 它固有的自然粘性应用于两个界面可以有效地填充界面。

应用简单、经济,可自动化操作。

对比导热膏:

粘度较大,可以实现点胶自动化

可以适用热界面表面平整度较差的环境;

点胶后不流淌、不垂流、不变干、便于运输。

对比导热垫片:

无需裁切成固定形状,无需人工贴装、实现自动化施工;

填补了导热垫片无法生产很薄的技术工艺;

较低的硬度,可以随着压力的增大形成最小界面热阻;

较低的出油率,更好的对元器件起到保护作用;

较好的触变性,可以较好地填充小缝隙导热空间。

 

导热双面胶

导热双面胶又称导热胶带,是由压克力聚合物填充导热陶瓷粉末,与有机硅胶粘剂复合而成。具有高导热和绝缘的特性,并具有柔软性、压缩性、服帖性、强粘性。适应温度范围大,可填补不平整的表面,能紧密牢固地贴合热源器件和散热片,将热量快速传导出去。

一般粘接其他散热片与发热设备的用法很便捷,将导热双面贴置于发热片与散热片之间,加力压紧,散热片即被牢牢固定在发热片上,使用简单便捷,利于提高生产效率。其散热效果比一般的散热贴纸效果明显,大大提升了元件的寿命,是一些高端且需导热的电子产品的首选。

对粘接的表面要求高,印刷和电镀的表面不宜用。

导热胶

又称导热硅胶。是以有机硅胶为主体,添加填充料、导热材料等高分子材料,混炼而成的硅胶,具有较好的导热、电绝缘性能,广泛用于电子元器件。又称:导热硅胶,导热硅橡胶,导热矽胶,导热矽利康。促进剂固化,丙烯酸酯.用于将变压器,晶体管和其它发热元件粘接到印刷电路板组装件或散热器上。

导热胶常和催化剂混合使用,加快固化时间。

从常规应用角度上比较,倾向于使用导热胶而不是导热双面胶带。导热胶不能弥合公差,具体装配操作中,不确定性较大,所粘贴的部件有脱落风险。不同类型的导热胶适用的工作温度、导热系数有很大差异。

四、导热界面材料的特性指标
导热率(Thermal conductivity):指在稳定传热条件下,设在物体内部垂直于导热方向取两个相距1米,面积为1平方米的平行面,这两个平面的温度差为1度。则在1秒内从一个平面传导到另一个平面的热量就是该物质的导热率。其单位:W/mK 。

五、导热界面材料主要测试设备
用来测试的设备主要为热阻测量仪和导热系数测量仪。
导热系数:描述材料导热能力的一个物理量,为单一材料的固有特性,与材料的大小、形状无关。
热阻:反映阻止热量传递的能力的综合参量。在传热学的工程应用中,为了满足生产工艺的要求,有时通过减小热阻以加强传热;而有时则通过增大热阻以抑制热量的传递。(根据 ASTM D5470)

六、导热界面材料的应用举例

芯片(CPUs、GPUs、芯片组 (北桥, 南桥)等)
笔电笔电和网络服务器
手机通讯(基站、交换机等)
高功率LED散热充电桩
无特殊绝缘需求的电源组件
半导体和散热器之间热传导
LCD和等离子电视
通信产品的热传导
车载通讯电子设备
机顶盒、手持电子设备(微型投影仪)
光伏行业 

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