高导热胶有哪些选择

导热材料的意义

 

导热也称热传导,两个相互接触且温度不同的物体,或同物体的各不同温度部分间在不发生相对宏观位移的情况下所进行的热量传递过程称为导热。在电子元器件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,它们并不能实现100%完全接触,未接触面其余均为空气间隙。因为空气热导率只有(0.024W/(mK),是热的不良导体,将导致电子元器件与散热器间的接触热阻非常大,严重阻碍了热量的传导,终造成散热器的效能低下。

 

使用具有高导热材料填充这些间隙,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,可以大幅度增加热源与散热器之间的有效接触面积,减少接触热阻,使散热器的作用得到充分地发挥。

 

导热材料在电子产品中虽然只是以一种辅料的形式存在,可它却成功地解决了电子产品的散热问题,从而大大提升了电子产品的可靠性、稳定性及使用寿命,导热材料特别是导热胶水成为电子产品中不可或缺的重要部分。

 

导热胶产品的分类

 

作为最重要的热传导介质,目前市场导热材料有很多:导热片、导热泥、导热硅脂、导热胶等等,它们各有优势,导热胶主要作用为材料提供导热功能外,还具有粘接固定的功能,此外一般还要求耐温、抗老化、绝缘强、介电常数等性能,在精密制造领域应用较多。峻茂产品主要为导热胶,大致分为:

 

导热硅胶:可用于填充密封与固定,对材质有一定的附着力,可拆解返修,分为单双组份,固化后弹性,耐高低温循环,绝缘阻燃抗震抗老化,一般耐温(-60-260℃),是最常见的导热胶水。

 

导热环氧树脂胶:可用于灌封填充或粘接固定,对铝铜PCB等材质附着力极佳,高强度粘接填充不可拆解,高硬度抗冲击抗跌落破坏,低吸水率绝缘性好,耐温(-40-280℃)能抗SMT回流焊制程,峻茂最高可满足4.5W/(m·k)导热要求,可点胶涂胶与印刷刮胶,对于粘接强度有高要求此为最佳方案。

 

导热凝胶:可高速点胶,全自动高效快捷,高触变不流动,相较硅脂而言,导热凝胶不会固化,超长的寿命使其导热效率最大化发挥,作为填充介质它可以无限压缩,但是粘接性较差,一般耐温(-50-240℃),绝缘阻燃,高导热系数。

 

 

超高导热胶产品

 

如今半导体封装技术的突破,高算力芯片、高功率器件对高导热系数的需求愈加迫切,普通的4/5W导热胶也不能满足部分客户要求,并且一般而言导热系数越高,胶体的黏度随着越高,普通的4/5W导热胶黏度已经几乎不流动,这样会给部分操作或产品适配带来不便。峻茂开发了9W(激光闪射测试法)导热胶,低粘度可操作,即开即用,能通过双85、125℃连续高温、冷热循环等多重老化测试1200小时以上而导热无衰减,这样带来了更好的使用寿命。

 

高导热同时保持低粘度在技术和成本上往往非常有难,精密化高功率产品如果还需要更高导热且对绝缘无要求的话,峻茂15W、20W、30W+(激光闪射测试法)等超高导热胶也有适配产品,即开即用无需调试,热固化对常见的元器件组件能牢靠粘接,低粘度可流动,方便高速点胶或印刷工艺,CTE也较低,目前半导体封装领域常有此要求。

 

 

移动通讯、数据处理、消费和汽车电子应用中设备的功能扩展和尺寸缩小,日益推动功率密度的增加,因而需要更有效地管理散热。界面导热材料的使用在板级和元器件级解决了一定的问题,但在芯片级的有效解决方案,是整体导热平衡的一个重要环节。结合客户应用经验,峻茂认为在芯片级导热方案中,并不是无限堆积导热系数,它只能在粘接牢固性、老化性、使用寿命、特别是电学性能等指标中兼顾选择。

                                             

                                                             

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