
隨著科技的發(fā)展,電子元器件、大規(guī)模集成電路等領(lǐng)域進一步實現(xiàn)了高性能、高可靠性和小型化,
工作效率不斷提高,由此導(dǎo)致各個元器件在工作時產(chǎn)生的熱量也急劇增加。因此,
將熱量迅速傳導(dǎo)出去已成為設(shè)備安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵因素。導(dǎo)熱硅凝膠作為一種性能優(yōu)異的導(dǎo)熱界面
材料,被大量應(yīng)用于照明、電子電器等各個行業(yè)。
1.導(dǎo)熱硅凝膠的特征簡介硅凝膠是由液體和固體組成的被稱之為“固液共存型材料”的物質(zhì),形態(tài)如下圖所示。硅凝膠以高分子
化合物構(gòu)成網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu),顯示出如下特殊性能:
①物理性質(zhì)受溫度影響不大,可以在較寬的溫度范圍
(-65℃~200℃)內(nèi)使用;
②體系為無色透明(除特殊用途)可以用色料配成任意顏色使用;
③電性能和耐候性優(yōu)越;
④流動性好,可以注入細微之處(能用于集成電路的微型組件);
⑤加入填料能賦予導(dǎo)電、導(dǎo)熱性;
⑥減震可調(diào)節(jié)性,另外從橡膠狀到液態(tài)硬度也可自由改變;
⑦容易成型。
導(dǎo)熱硅凝膠實際上是由透明硅凝膠和導(dǎo)熱填料(如氧化鋁粉體)復(fù)合而成,目前市場上的導(dǎo)熱硅凝膠分為加成型硅凝膠和縮合型硅凝膠兩類,縮合型硅凝膠受熱時容易分解出小分子物質(zhì)影響導(dǎo)熱效果,而加成型硅凝膠就能很好的克服這一缺陷。因此,加成型硅凝膠在應(yīng)用端是主流趨勢。
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2.導(dǎo)熱硅凝膠的結(jié)構(gòu)特性
加成型導(dǎo)熱硅凝膠是由乙烯基硅油和交聯(lián)劑、導(dǎo)熱填料在催化劑的作用下加成反應(yīng)所形成的立體的聚硅氧烷彈性體和導(dǎo)熱填料的復(fù)合材料。
聚硅氧烷彈性體分子結(jié)構(gòu)式如下:
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聚硅氧烷分子中主鏈是由Si-O-Si鍵組成, 具有與無機高分子類似的結(jié)構(gòu), 其鍵能高達到450 kJ/mol ,具有較好的穩(wěn)定性,和導(dǎo)熱填料搭配是一種穩(wěn)定的導(dǎo)熱材料。
3.導(dǎo)熱凝膠的應(yīng)用
導(dǎo)熱硅凝膠由于自身的熱導(dǎo)性、彈性、粘結(jié)性、絕緣性被廣泛地應(yīng)用于LED芯片、通信設(shè)備、手機CPU、內(nèi)存模塊、IGBT 及其它功率模塊、功率半導(dǎo)體領(lǐng)域,如上圖所示。
在LED 日光燈管中,對于電源放在兩頭的設(shè)計,為了不太多地占用燈管的尺寸,兩頭電源的空間比較小,而1.2 米LED功率通常會設(shè)計到18w 到20w,這樣驅(qū)動電源的發(fā)熱量變得比較大,可將導(dǎo)熱凝膠點進電源的縫隙,尤其是附著在功率器件上以幫助散熱延長燈管的壽命。
接著是集成電路(芯片)的散熱,導(dǎo)熱凝膠位于處理器和散熱器中間,其作用是讓處理器散發(fā)的熱量能夠更快的傳遞到散熱器上從而散發(fā)出去,避免熱量過高損壞電路。
同樣的,導(dǎo)熱凝膠也可應(yīng)用在手機處理器當(dāng)中,在華為榮耀手機的處理器上便采用了導(dǎo)熱硅凝膠作為散熱劑,比只貼有石墨散熱膜的熱傳導(dǎo)效果迅速。
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