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導熱硅脂參數有哪些 好的散熱硅脂有哪些特性

本文章由注冊用戶 知無涯 上傳提供 2024-06-05 評論 0
摘要:導熱硅脂又叫散熱硅脂,是涂布在半導體器件和散熱片之間,提高導熱性能的膏狀物質。衡量導熱硅脂性能好壞主要看它的導熱系數、傳熱系數、熱阻系數、粘度、工作溫度范圍、介電常數以及油離度,一般好的導熱硅脂應具有良好的導熱性能、絕緣性能、觸變性以及使用穩定性。下面一起來了解一下導熱硅脂參數有哪些以及好的散熱硅脂有哪些特性吧。

一、導熱硅脂參數有哪些

導(dao)(dao)熱(re)(re)硅(gui)脂(zhi)是一種導(dao)(dao)熱(re)(re)型(xing)有機硅(gui)脂(zhi)狀復合物(wu),用來(lai)向散(san)熱(re)(re)片(pian)傳導(dao)(dao)CPU等(deng)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)器件散(san)發(fa)出來(lai)的熱(re)(re)量,防止半(ban)導(dao)(dao)體(ti)器件散(san)熱(re)(re)不良。導(dao)(dao)熱(re)(re)硅(gui)脂(zhi)屬于一種化學物(wu)質,有反映自身工作特性(xing)的相關性(xing)能參數,其主(zhu)要的性(xing)能參數有:

1、導熱系數

導(dao)熱系(xi)數的(de)(de)單位為W/m·K(或W/m·℃),表(biao)示截面積為1平(ping)方米的(de)(de)柱體沿軸(zhou)向1米距(ju)離的(de)(de)溫差為1開爾文(K=℃ 273.15)時的(de)(de)熱傳導(dao)功(gong)率(lv)。數值越大(da),表(biao)明該材料的(de)(de)熱傳遞(di)速度越快,導(dao)熱性能越好。

2、傳熱系數

傳(chuan)(chuan)熱(re)(re)(re)系(xi)(xi)數(shu)(shu)指在穩定傳(chuan)(chuan)熱(re)(re)(re)條件下,圍護結構兩(liang)側流體溫差為1℃(或(huo)(huo)1K),1小時內通(tong)過1平方米(mi)面積傳(chuan)(chuan)遞(di)的(de)熱(re)(re)(re)量(liang),單位是(shi)W/㎡·K(或(huo)(huo)W/㎡·℃)。注意傳(chuan)(chuan)熱(re)(re)(re)系(xi)(xi)數(shu)(shu)和導熱(re)(re)(re)系(xi)(xi)數(shu)(shu)是(shi)兩(liang)個不(bu)同概念,在導熱(re)(re)(re)硅脂中(zhong),應該更(geng)多的(de)是(shi)導熱(re)(re)(re)系(xi)(xi)數(shu)(shu),也是(shi)標準(zhun)的(de)。

3、熱阻系數

熱(re)(re)阻系數表(biao)示物(wu)(wu)體(ti)對熱(re)(re)量傳導的(de)(de)(de)阻礙效果,單位℃/W,即物(wu)(wu)體(ti)持續傳熱(re)(re)功(gong)率(lv)為1W時,導熱(re)(re)路徑兩端(duan)的(de)(de)(de)溫差(cha)。熱(re)(re)阻顯然是越(yue)低越(yue)好,因為相同的(de)(de)(de)環境溫度(du)與導熱(re)(re)功(gong)率(lv)下,熱(re)(re)阻越(yue)低,發(fa)熱(re)(re)物(wu)(wu)體(ti)的(de)(de)(de)溫度(du)就越(yue)低。熱(re)(re)阻的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)與導熱(re)(re)硅(gui)脂所采(cai)用的(de)(de)(de)材料有很大(da)的(de)(de)(de)關系。

目前主流導熱(re)硅(gui)脂(zhi)的(de)(de)熱(re)阻系數均小于(yu)0.1℃/W,優秀的(de)(de)可達到0.005℃/W。

4、粘度

粘(zhan)度是(shi)流(liu)體(ti)粘(zhan)滯性的(de)一種量(liang)度,指流(liu)體(ti)內部抵抗(kang)流(liu)動(dong)的(de)阻力,用(yong)對流(liu)體(ti)的(de)剪切應力與剪切速率之比表示,粘(zhan)度的(de)測定方法,表示方法很多,如動(dong)力粘(zhan)度的(de)單位為泊(poise)或帕(pa)·秒。

對(dui)于(yu)導熱硅(gui)脂來說,粘度(du)在2500泊左右,具(ju)有很好的平(ping)(ping)鋪性,可以容易地在一(yi)定(ding)壓力(li)下平(ping)(ping)鋪到芯片表面(mian)四周(zhou),而且保證一(yi)定(ding)的粘滯(zhi)性,不至于(yu)在擠壓后多余的硅(gui)脂會流(liu)動。

5、工作溫度范圍

由于硅(gui)脂本身的特性,其工作(zuo)溫度(du)(du)范圍是很廣的。工作(zuo)溫度(du)(du)是確保導熱硅(gui)脂處于固態(tai)或液態(tai)的一個重要參數(shu),溫度(du)(du)過高(gao),導熱硅(gui)脂流體體積膨脹,分子(zi)間(jian)距(ju)離(li)拉遠,相(xiang)互作(zuo)用減弱,粘度(du)(du)下降;溫度(du)(du)降低,流體體積縮小,分子(zi)間(jian)距(ju)離(li)縮短(duan),相(xiang)互作(zuo)用加強,粘度(du)(du)上升,這兩種情況都(dou)不(bu)利(li)于散熱。

導熱(re)硅脂的工作(zuo)溫度一般在-50℃~180℃。對(dui)于(yu)導熱(re)硅脂的工作(zuo)溫度,我們不用擔(dan)心,畢竟通過常規手段很難將CPU/GPU的溫度超(chao)出(chu)這個范圍(wei)。

6、介電常數

介電常數(shu)用于衡量絕緣(yuan)體儲存電能的(de)(de)性能,指兩(liang)塊(kuai)金屬板之間以絕緣(yuan)材料為介質(zhi)時(shi)的(de)(de)電容(rong)量與同樣的(de)(de)兩(liang)塊(kuai)板之間以空氣(qi)為介質(zhi)或真(zhen)空時(shi)的(de)(de)電容(rong)量之比。介電常數(shu)代表了(le)電介質(zhi)的(de)(de)極化(hua)程度,也就(jiu)是對電荷(he)的(de)(de)束(shu)縛(fu)能力,介電常數(shu)越(yue)大(da),對電荷(he)的(de)(de)束(shu)縛(fu)能力越(yue)強。

普通導熱硅(gui)脂(zhi)所(suo)采用的(de)都是絕(jue)緣性(xing)較好的(de)材料,但(dan)是部(bu)分特殊硅(gui)脂(zhi)(如含銀(yin)硅(gui)脂(zhi)等)則可能有一定的(de)導電性(xing)。空氣的(de)介(jie)電常(chang)(chang)(chang)數約(yue)為(wei)1,常(chang)(chang)(chang)見導熱硅(gui)脂(zhi)的(de)介(jie)電常(chang)(chang)(chang)數約(yue)為(wei)5。

7、油離度

油離(li)度(du)是指產(chan)品在200℃下(xia)保持24小(xiao)時后硅(gui)油析出量(liang),是評價產(chan)品耐熱性和穩定性的指標。將硅(gui)脂涂敷在白紙上觀(guan)察(cha),會看到滲油現(xian)象,油離(li)度(du)高的,分油現(xian)象明(ming)顯;或打開長期放置裝有硅(gui)脂的容(rong)器,油離(li)度(du)大的硅(gui)脂,在硅(gui)脂表面或容(rong)器四周看見明(ming)顯的分油現(xian)象。

二、好的散熱硅脂有哪些特性

通過導熱硅脂的性能參數可以判斷出它的質量好壞,一般好的散熱硅脂應具有以下特性:

1、具有極(ji)佳(jia)的(de)導熱(re)性能,極(ji)低的(de)蒸發損失和油離度(du),高溫不流淌。

2、具有優良(liang)的絕(jue)緣性能(neng),無(wu)(wu)毒、不固(gu)化(hua)、對基材無(wu)(wu)腐蝕,化(hua)學(xue)性能(neng)穩定。

3、有良好(hao)的觸(chu)變性,使用方便,經濟實用,涂(tu)覆或灌(guan)封(feng)工藝簡單。

4、耐水、臭氧、耐氣候老化,低粘度阻尼油(you),可在-50℃~180℃的溫度下長期(qi)使用。

5、具有高導(dao)熱(re)率(lv),極佳的(de)導(dao)熱(re)性(xing),良(liang)好(hao)的(de)電絕緣(yuan)性(xing)(只針對絕緣(yuan)導(dao)熱(re)硅脂(zhi)),較(jiao)寬的(de)使用溫度,很好(hao)的(de)使用穩定性(xing),較(jiao)低的(de)稠度和良(liang)好(hao)的(de)施工(gong)性(xing)能。

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