导热硅胶片在选择的时候如何确定型号及厚度、选择什么样的固定方式、压缩区间多少合适、对装配表面的粗糙度有没有限定这些都是需要考虑的问题。
因为导热硅脂和导热泥属于不固化液态材料,它的缺点也很大,除了绝缘强度差或者不绝缘之外,硅脂长时间使用后因为硅油分子的挥发和迁移,导致干裂失效以及光学污染等问题;而导热胶固化后就是导热垫片,可靠性好,但安装操作性不如硅脂和垫片,可以点胶但无法通过丝网印刷施工;超薄导热垫片的厚度一般在0.2~0.4mm,便于人工安装,可以重工和返修,热稳定性好,0.2mm的绝缘强度可以超过3000V,缺点是厚度无法压缩到0.1mm以下。
二、如果界面间隙较大(>0.5mm)、器件公差较小(≤50%)且界面平整,则根据器件公差选择不同硬度的导热垫片,导热垫片最大有10%的厚度公差,因此压缩率要超过10%,一般建议使用20%~70%,压缩率越大,要求硬度越小。
例如:某散热结构中,芯片与散热器之间的间隙为0.5~1mm,根据20%的最小压缩率,导热垫片的最小厚度为1.0/(1-0.2)=1.25mm,最大压缩率为(1.25-0.5)/1.25=60%,导热垫片要压缩60%且反弹力小必须是比较柔软还要安装性好,导热垫片的硬度应选择在Shore OO 35左右。
三、当界面间隙较大(≥0.5mm)且器件公差也很大(50%~90%)且界面平整时,可以选择超软导热垫片(硬度在ShoreOO 15~25),其压缩率为20%~90%。例如:某散热结构的界面间隙为0.5~3mm器件公差为83.3%时,导热垫片的最小厚度为3.0 /(1-0.2)=3.75mm,最大压缩率为(3.75-0.5)/ 3.75=86.7%,超软导热垫片的安装效率比常规的稍差。
四、当器件公差非常大(≥90%),如果无法改善器件公差,建议使用双组份导热胶(固化型),其压缩率为20%~99%(最薄0.1mm),这种材料可以最大限度的弥补公差,有因为是触变性液态材料,可以堆积且不会流动,可以应用于立体不平整界面。
五、如果希望通过导热材料固定散热器,可以选择导热粘接胶、导热双面胶带、双面背胶的导热垫片、双面粘性的导热复合材料,优点是节约装配工序和成本,缺点是导热效率受限且存在脱胶的风险。
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