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模切材料(十二)--如何使用導(dǎo)熱硅膠片?詳解

作者:admin 發(fā)布時(shí)間:2021-03-08點(diǎn)擊:
四、如何使用導(dǎo)熱硅膠片?

一般在設(shè)計(jì)初期就要將導(dǎo)熱硅膠片加入到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與硬件、電路設(shè)計(jì)中。

考量因素一般有:導(dǎo)熱系數(shù)考量、結(jié)構(gòu)考量、EM考量、減震吸音考量、安裝測試等方面。

一選擇散熱方案:電子產(chǎn)品現(xiàn)在往短小輕薄的趨勢發(fā)展,一般采用被動散熱方式,傳統(tǒng)以散熱片方案為主;現(xiàn)趨勢是取消散熱片采用結(jié)構(gòu)散熱件(今屬支架金屬外殼);
或散熱片方案和散熱結(jié)構(gòu)件方案結(jié)合;在不同的系統(tǒng)要求和環(huán)境下選擇性價(jià)比最好的方案。
二若采用散熱片方案,不建議直接采用低導(dǎo)熱能力的導(dǎo)熱雙面膠;也不建議采用不具備減震功能的導(dǎo)熱硅脂;建議采用金屬掛鉤接或塑膠 pushpin來操作,選用0.5mm厚度的導(dǎo)熱硅膠片配合使用,這兩種方案安裝操作方便,還可以不使用被膠,散熱效果會比導(dǎo)熱雙面膠好很多,更安全可靠??偟某杀旧习▎蝺r(jià),人力,設(shè)備會更有競爭力。

二選擇散熱結(jié)構(gòu)件類散熱,則需要考慮散熱結(jié)構(gòu)件在接觸面的結(jié)構(gòu)形態(tài)局部突起、局部避位等,在結(jié)構(gòu)工藝和導(dǎo)熱硅膠片的尺寸選擇上做好平衡。

在工藝允許的條件下盡量建議不選擇特別厚的導(dǎo)熱硅膠片。這里一般為操作方便建議采用單面被膠,將帶被膠面貼到散熱結(jié)構(gòu)件上;這里要特別選擇壓縮比好的,保證一定的壓力給導(dǎo)熱硅膠片。(導(dǎo)熱硅膠片的厚度選擇必須大于散熱結(jié)構(gòu)件與熱源的理論間隙上限工差,一般可以多1mm-2mm。)

選擇散熱結(jié)構(gòu)件散熱時(shí)也要在PCB布局時(shí)考慮元器件的位置,高低和封裝形式,可以將一些熱源放置規(guī)律,減少散熱結(jié)構(gòu)件成本。

三導(dǎo)熱系數(shù)選擇
導(dǎo)熱系數(shù)選擇最主要還是要看熱源功耗大小,以及散熱器或散熱結(jié)構(gòu)的散熱能力大小。

一般芯片溫度規(guī)格參數(shù)比較低,或?qū)囟缺容^敏感,或熱流密度比較大(一般大于0.6w/cm3需要做散熱處理,一般表面小于0.04w/cm2時(shí)候都只需要自然對流處理就可以)這些芯片或熱源都需要進(jìn)行散熱處理,并且盡量選擇導(dǎo)熱系數(shù)高點(diǎn)的導(dǎo)熱硅膠片。消費(fèi)電子行業(yè)一般不允許芯片結(jié)溫高于85度也建議控制芯片表面在高溫測試時(shí)候小于75度,整個(gè)板卡的元器件也基本采用的是商業(yè)級元器件,所以系統(tǒng)內(nèi)部溫度常溫下建議不超過50度。第一外觀面,或終端客戶受能接觸的面建議溫度在常溫下得低于45度。選擇導(dǎo)熱系數(shù)較高的導(dǎo)熱硅膠片可以滿足設(shè)計(jì)要求和保留一些設(shè)計(jì)裕度。


四其他參數(shù)的選擇參考
導(dǎo)熱硅膠片大小選擇以覆蓋熱源為最佳選擇,而不是覆蓋散熱器或散熱結(jié)構(gòu)件的接觸面,選擇尺寸比發(fā)熱源大時(shí)并不會對散熱有很大改善或提高。
導(dǎo)熱硅膠片的厚度選擇與產(chǎn)品的密度、硬度、壓縮比等參數(shù)相關(guān),建議樣品測試后再確定具體參數(shù)。
擊穿電壓、介電常數(shù)、體積電阻、表面電阻率等則滿足要求就可以,特別是滿足波峰值大小為最佳。
考慮到產(chǎn)品費(fèi)用分?jǐn)?降低成本等因素建議在設(shè)計(jì)時(shí)選擇導(dǎo)熱硅膠片廠商現(xiàn)有的規(guī)格型號,直接選用常用規(guī)格,不進(jìn)行特殊處理或形狀,此時(shí)需對PCB布局、散熱器形狀、散熱結(jié)構(gòu)件形狀等進(jìn)行考量。