如何选择导热垫片?
2018-04-12

导热垫片是在硅胶内添加导热粉体(氧化铝,氮化硼等),经过高温硫化,成型后的一款具有柔性,弹性,微粘性,导热性等特性为一体的一种高性能间隙填充材料。


选择导热垫片时最应该参考的几点因素如下:


1、材料的导热系数。其他条件不变的情况下,热阻值与导热系数是反比关系,导热系数越高,热阻值越低,导热效果就越好。一般来讲,导热系数的提高依赖于硅胶内填料的增加,以及更高导热粉体(例如氮化硼等)的应用,相对成本也会更高一些。


2、材料的厚度。在其他条件不变的情况下,热阻值与材料的厚度是正比关系。厚度越薄,热量传输的距离越短,热量传递的速度越快,热阻值当然就越小,导热效果也就越好。


3、材料的硬度及柔软性。材料的硬度除与受压后的压缩比有关外,最主要的是在应用时与散热器或发热源之间的覆帖性。导热垫片表面柔软,硬度小,表面张力就小,就越容易浸润被贴面,与被贴面完全融合,无任何间隙的产生,大幅减少两者之间的接触热阻。


4、材料的抗撕拉强度,适当的抗撕拉强度是保证材料在装配过程中不容易过度变形,或者因破损而产生缝隙。特别是厚度在1.0mm左右的导热垫片。有些厂家给部分产品的中间或表面增加了一层玻璃纤维或硅胶皮,这些都是为了提高了材料的抗撕裂性。虽然这样的结构加工简单,装配方便。但同时也会增加材料的自身热阻值,特别是表面覆合的形式会增加导热垫片表面硬度,使其覆贴性变差,浸润性丧失,进而增加接触热阻。


5、材料的压缩比。压缩比一般指不同的压力下,材料厚度的变化,同样是一个重要的参数,很多材料厂商也有相关参数提供,为热设计人员在材料选择上提供了便利。可以依据产品固有间隙的大小,以及装配时的压力设置,更快的选择合适的厚度的导热材料。


6、材料的压缩形变。压缩形变主要是指导热垫片被压缩后恢复到初始厚度的能力。影响其恢复能力的因素有分子之间的作用力(粘性)、网络结构的变化或破坏、分子间的位移等。当导热垫片的变形是由于分子链的伸张引起的,它的恢复(或者久变形的大小)主要由导热垫片的弹性所决定,如果它的变形还伴有网络的破坏和分子链的相对流动,这部分是不可恢复的,也就是导热垫片的压缩永久形变。


7、材料的渗油率。较软的导热垫片其固化程度一般也较低,受热很容易发生硅油渗出,硅油迀移不仅会污染元器件,而且产品自身的硬度也会慢慢变大,原来的覆贴性与浸润性就会变差。同样,导致接触热阻会上升。


8、耐电压值、防火等级等等。