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如何选择合适的导热垫片

时间:2019-08-22浏览:833次

  导热垫片是填充发热器件和散热片或金属底座之间的空气间隙,它们的柔性、弹性特征使其能够用于覆盖非常不平整的表面。热量从分离器件或整个PCB传导到金属外壳或扩散板上,从而能提高发热电子组件的效率和使用寿命。

  导热垫片应用非常广泛,常见应用于散热器底部或框架、高速硬盘驱动器、RDRAM内存模块、微型热管散热器、汽车发动机控制装置、通讯硬件便携式电子装置、半导体自动试验设备等。那么,如何选择合适的导热垫片呢?主要从以下几个方面去考虑:

  一、基体的选择

  导热垫片常见的有三种高分子材料作为基体,有机硅、聚氨酯和丙烯酸树脂。有机硅导热垫片继承了有机硅材料的特性,是应用最广的一类导热垫片,但有一个缺点是硅油析出,在一些场合(比如光学设备、硬盘等)无法使用。无硅的垫片主要优点是无硅油析出,缺点也很明显,包括耐温性稍差,硬度偏大等。

  二、导热率的选择

  该选用何种导热率的垫片,则需要结合使用的应用环境和要求来决定。首先是看元件的发热量,其次是设计间隙厚度、期望降低的温度和传热面积。根据这些数据估算出面积热阻,再根据不同导热率垫片的厚度热阻曲线就可以决定需要的产品。

  三、结构的选择

  常见导热垫片的结构类型有三种

  而这三种结构类型的导热垫片各有优缺,都有其独特之处。一般来说,加入增强材料后会提升物理强度,但是会牺牲一些导热性能。如果规格比较大,对于厚的产品影响不大,但对于薄(<1mm)的产品则有一定的影响,无增强材料的垫片都会发生伸长等情况,严重的会发生破裂,而加入增强材料的垫片强度大,不会发生尺寸变化。矽胶布在表面的垫片则具有耐刺穿和更好的电绝缘性。

  四、厚度的选择

  垫片的厚度一般需要根据设计的间隙宽度来选择,推荐压缩20-50%厚度后接近间隙厚度的规格。比如间隙厚度为1.5mm,则可推荐2.0mm的产品,因为2.0的产品压缩25%后和间隙厚度一致。这个厚度的产品既可以保证填满间隙,又不至于产生过大的应力。产品的硬度对压缩性能影响很大,在物理强度保证的前提下,建议优先选择低硬度的产品。除了应力更小的原因,低硬度的垫片界面亲和性也更好,界面热阻更低。

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