工程师必看!优化散热的导热凝胶选型技巧
导热凝胶是一种高性能热界面材料(TIM),广泛应用于电子设备散热,专门用于填充发热元件(如CPU、GPU、功率芯片、MOSFET等)与散热器(散热片、均热板、外壳等)之间的微观间隙。
1. 导热系数(W/m·K)
核心指标,决定材料导热能力,常见范围1.0~9.0W/m·K。
高功耗芯片(如GPU、CPU)建议≥3W/m·K,低功耗器件可选1~2W/m·K。
2. 热阻(℃·cm²/W或℃·in²/W)
衡量实际界面传热效率,受导热系数、厚度和接触情况影响。
热阻越低,散热效果越好,需结合测试数据评估。
3. 粘度/流动性
影响点胶工艺性和填充能力,需匹配自动化设备要求。
低粘度:易流动,适合微间隙填充(<0.1mm)。
高粘度:适合较大间隙,减少溢胶风险。
4. 硬度/模量
低模量(软凝胶):降低安装应力,适合敏感元件(如BGA封装)。
较高硬度:提供机械支撑,抗振动性能更优。
5. 工作温度范围
需覆盖设备工作温度(如-40℃~150℃),军工/汽车电子要求更宽(-60℃~200℃)。
6. 固化特性
非固化型:始终柔软,易于返修,但需外部固定(如螺丝压力)。
热固化型:加热后变硬,提供结构强度,但返修困难。
室温固化型:接触空气后缓慢固化,平衡性能与可操作性。
7. 电绝缘性
绝大多数应用要求高体积电阻率(>10¹²Ω·cm),避免短路风险。
8. 长期可靠性
需通过高温高湿测试(85℃/85%RH)、冷热冲击测试、老化测试等验证。
9. 工艺兼容性与环保认证
匹配点胶设备(如针筒点胶、自动化涂覆)。
符合环保标准(RoHS、REACH等)。
1. 导热系数(W/m·K)
核心指标,决定材料导热能力,常见范围1.0~9.0W/m·K。
高功耗芯片(如GPU、CPU)建议≥3W/m·K,低功耗器件可选1~2W/m·K。
2. 热阻(℃·cm²/W或℃·in²/W)
衡量实际界面传热效率,受导热系数、厚度和接触情况影响。
热阻越低,散热效果越好,需结合测试数据评估。
3. 粘度/流动性
影响点胶工艺性和填充能力,需匹配自动化设备要求。
低粘度:易流动,适合微间隙填充(<0.1mm)。
高粘度:适合较大间隙,减少溢胶风险。
4. 硬度/模量
低模量(软凝胶):降低安装应力,适合敏感元件(如BGA封装)。
较高硬度:提供机械支撑,抗振动性能更优。
5. 工作温度范围
需覆盖设备工作温度(如-40℃~150℃),军工/汽车电子要求更宽(-60℃~200℃)。
6. 固化特性
非固化型:始终柔软,易于返修,但需外部固定(如螺丝压力)。
热固化型:加热后变硬,提供结构强度,但返修困难。
室温固化型:接触空气后缓慢固化,平衡性能与可操作性。
7. 电绝缘性
绝大多数应用要求高体积电阻率(>10¹²Ω·cm),避免短路风险。
8. 长期可靠性
需通过高温高湿测试(85℃/85%RH)、冷热冲击测试、老化测试等验证。
9. 工艺兼容性与环保认证
匹配点胶设备(如针筒点胶、自动化涂覆)。
符合环保标准(RoHS、REACH等)。
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