导热硅胶片是一种专为填充发热件与散热器之间的缝隙而设计的。金属元器件的表面无法做到绝对的光滑平整,有些肉眼看起来平整的表面,在显微镜下却是沟沟壑壑,当看似平整实际却沟沟壑壑的两个金属表面挨在一起时,由于金属质地坚硬,难以有效压缩,于是中间就存在大面积的缝隙,而空气是热的不良导体,此时导热性能将大打折扣,不能有效降低元器件的温度,因此需要一种材料来填充缝隙,降低热阻,提高热传递效率,确保功能器件的工作稳定性,于是界面导热材料应运而生。
早期的导热材料以导热硅脂最为常见,但导热硅脂存在着操作不便,涂抹不当易于污染元器件,用久了会随着硅油的挥发而失效等缺陷。随着导热硅胶片的出现,在某些领域的应用也取代了导热硅脂。导热硅胶片为片状,质软有弹性,高压缩性,自带微粘性,便于安装,利于维修,导热性能稳定,不存在硅油挥发而失效,优良的绝缘性,厚度范围广(0.3~15mm),这些特性是硅脂所不具备的。
导热硅胶片的应用不仅仅局限于两个较为平整的面之间的填充,很多诸如带针脚等较大缝隙的界面的填充也可以选择导热硅胶片。
一、产品结构设计选择
在电子产品的结构设计初期就应该考虑将导热硅胶片融入设计题,在不同的要求和使用环境下,散热方案是不同的,应该结合实际情况,选择最优的散热方案,设计合理的散热结构,使导热硅胶片作用最大化。
二、导热硅胶片导热系数的选择
导热系数选择,一个看你预期达到的效果,另一个看热源功耗大小,以及散热器或散热结构的设计所能散热的热量。根据这些需求选择导热硅胶片的导热系数。导热系数低的成本相对就低,导热系数高的效果好,成本也高点。导热系数是材料本身的物理参数,并不能作为好坏的唯一区分条件,原则上当然导热系数越高越好,但是还要考虑的因素有硬度、面积、以及价格。
三、导热硅胶片厚度的选择
这个厚度要考虑到电子产品本身使用的散热方案,如果是选择散热结构件类散热,需要考虑散热结构件在接触面的形态结构,在设计的结构和导热硅胶片的厚度选择上做好平衡。厚度选择还有与产品的硬度、密度、压缩比等参数相关。
四、导热硅胶片尺寸的选择
导热硅胶片大小尺寸最佳方式是能覆盖热源。击穿电压、电阻、表面电阻率等则满足条件即可。
选择导热硅胶片最主要的是了解其导热系数、厚度、硬度和击穿电压。