|
 导热界面材料(TIM)的作用 |
|
 电子设备散热的瓶颈在于热源与散热片之间的空气间隙；
电子元器件温度每升高2℃其可靠性下降10%，50℃时的寿命只有25℃时的1/6；
满足电子设备小型化、密集化和大功率化的需要。 |
|
铜 380 W/m·K
铝 200 W/m·K
空气 0.023 W/m·K
|
| |
| |
导热系数的物理意义： |
| |
通过单位面积和单位厚度，并且导致温差为1(K或°C)时，其热量和时间的比值。
1m厚的材料，两侧表面的温差为1°C，在1秒内，通过1平方米面积传递的热量。
导热系数是描述材料传热能力的一个物理量，为均质材料的固有特性，与材料的大小、形状无关。
此数值对于界面较厚（> 0.5 mm）的应用尤为重要。 |
 |
| |
|
| |
热阻 R 的物理意义 |
| |
阻止热量通过一个界面或一种材料传输的阻力大小。这种属性与厚度和面积有关。
此数值越低，材料性能越好；单位（℃·m2/W）或（℃·in2/W）
材料的一致性非常关键。
此数值对于界面较薄（< 0.5 mm）的应用尤为重要。
对于界面材料，用特定装配条件下的热阻抗来表征界面材料导热性能的好坏更合适，热阻抗定义为其热阻和与接触表面间的接触热阻之和： 决定界面传热效果的是R，而非K！
设计目标 R最小化
增加材料导热率（K）
降低导热材料厚度（t）
降低接触热阻（Rc）
|
|
| |
|
| |
导热系数（体积导热率）K |
| |
任何材料都具有的传输热量的能力。数值越高越好 – 单位（W/m·k）
此数值对于界面较厚（> 0.5 mm）的应用较为重要。 |
| |
|
| |
热阻抗的影响因素： |
| |
接触面大小、表面粗糙度、紧固压力、材料厚度和压缩模量将对接触热阻产生影响，而这些因素又与实际应用条件有关，所以界面材料的热阻抗也将取决于实际装配条件；
接触面积A：接触面积增加，装配热阻即减小；
材料厚度t：绝缘厚度增加，材料的装配热阻增大；
装配压力：在理想条件下，装配压力增加，热阻减小，但压力增加到一定值后，热阻减小的幅度很小，该点的压力则为材料的最佳压力值。 另外，装配热阻的大小还跟测试方法有关。
|
| |
|
| |
导热系数(热阻)的测量标准或方法： |
| |
导热系数的测试标准是：ISO 22007-2:2008 (热线法/热盘法)和ASTM D5470 (稳态热流法) 。
热阻的测试标准是：ASTM D5470 (稳态热流法)。
|
|
 |
| |
|
| |
硬 度 |
| |
材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。固体对外界物体入侵的局部抵抗能力，是比较各种材料软硬的指标。由于规定了不同的测试方法，所以有不同的硬度标准。各种硬度标准的力学含义不同，相互不能直接换算。 一般使用Shore邵氏硬度表征，常用Shore OO、 Shore C、Shore A和Shore D硬度级别，相互不能直接换算，测量工具为邵氏硬度计，各级別刻度均为0-100。 通俗分类： Shore OO – 测超软橡胶、泡绵等
Shore C – 测较软橡胶类
Shore A – 测普通橡胶、塑料等
Shore D – 测金属、陶瓷等硬性材料 |
| |
|
| |
导热片是否都可以重新装配（可返工）？ |
| |
这取决于所装配的组件表面。如果小心操作，大多导热片都可返工。但是一些铝质表面还需要特别小心，以防返工时导热片破碎。另外，背胶过的导热片也需要特别小心操作。 |
| |
|
| |
什么是导热片的自然粘性？ |
| |
这种自然粘性是橡胶的固有特性，它可以使导热片暂时的固定在正确的位置，方便装配，最终一般都需要机械紧固件使其永远固定。
不同于背胶产品，这种自然粘性不会导致热阻提高，反而可以更好的润湿装配表面，降低热阻抗。
不同的导热垫片，其粘性也有差别，粘性大小目前没有测试标准，只有测试参考方法。 |
| |
|
| |
加热是否可使导热片的硬度降低？ |
| |
从-60°C到200°C，导热片的硬度并没有检测到有明显变化。 |
| |
|
| |
导热片的储存有效期是多少？ |
| |
一般的导热片其储存有效期是12个月，背胶后的导热片一般是6个月。超过这储存有效期后，导热片的粘性需要重新评估才能使用。 |
| |
|
| |
导热片的析油率测试方法是什么？ |
| |
我司导热片析油率的测试方法是ASTM G120-01的索氏抽提法(Soxhlet Extraction)和模拟使用环境的专用夹具法。 |
| |
|
| |
导热片的厚度公差是多少？ |
| |
对于≥5mm产品是±0.5mm；对于≤0.3mm产品是±0.03mm；其余都是±10%。 |
| |
|
| |
导热片所能承受的最高温度是多少？ |
| |
大多产品可以承受250°C约5分钟；300°C约1分钟。 |
| |
|
| |
导热片是绝缘的吗？ |
| |
所有的导热垫片都是绝缘的。但是请不要把导热垫片使用在高电压场合，这些场合更应该使用绝缘片。 |
| |
|
| |
使用时，导热片会对芯片产生多大的压力？ |
| |
请参考各产品的Pressure vs. Deflection (压力vs形变)曲线 。 |
| |
|
| |
导热垫片的柔软性或顺应性为什么很重要？ |
| |
导热垫片越是柔软顺应，就越能紧密的贴合到粗糙表面或阶梯表面，赶走那些地方的空气，从而降低热阻抗。 |
| |
|
| |
为什么客户测试的硬度值与我司提供的规格值经常不一致？ |
| |
有玻纤增强或背胶的产品，其硬度值都会改变；另外，＜1mm的产品由于不符合ASTM D2240的测试方法，叠加层数多会导致检测硬度值困难。对于类似产品，我司都取其中基材单独制作2mm样品用于测试硬度值。
另外还存在读数方式的区别。 |
| |
|
| |
加玻纤、单面粘、背胶…等处理对导热性能有多大影响？ |
| |
首先反映在整体热阻上，玻纤约+0.1 ℃·in2/W；单面粘 +0.15~0.2 ℃·in2/W；背胶+0.3~0.5℃·in2/W。
对整体导热系数，原材料的厚度有重要影响 |
| |
|
