一文看懂导热硅胶片
什么是导热硅胶片
导热硅胶片是以硅胶为基材，添加金属氧化物等各种辅助材料，通过特殊工艺合成的导热介质材料，也称为导热硅胶垫、导热硅胶片、软导热垫在行业中。 、导热硅胶垫片等，是专门针对利用间隙传递热量而设计生产的。 它们可以填充间隙，完成发热部件和散热部件之间的热传递。 同时还起到绝缘、减震、密封等作用，可以满足设备小型化、超薄型化的设计要求，要求其成为工艺精湛的优良导热填充材料。和可用性，以及广泛的厚度范围。
导热硅胶片
导热硅胶片的生产工艺主要包括：原料准备→塑化混炼→成型硫化→修整切割→检验等。下面简单介绍一下导热硅胶片的生产工艺：
1、原料准备
普通有机硅胶的导热系数通常仅为0.2W/m·K左右。 但在普通硅胶中混入导热填料可以提高其导热性能。 常用的导热填料有金属氧化物（如Al2O3、MgO、BeO等）和金属氮化物（如SiN、AlN、BN等）。 填料的导热性能不仅与材料本身有关，还与导热填料的粒径分布、形貌、界面接触以及分子内的结合程度密切相关。 一般来说，纤维状或箔状导热填料导热效果更好。
2. 成型、混炼
塑炼混炼是有机硅加工中的一个过程，是指采用机械或化学方法降低生胶的分子量和粘度，以提高其可塑性，获得适当的流动性，以满足进一步加工混炼和成型的需要。 制作导热硅胶片的原料一般是通过机械高速搅拌来破坏的。 经过配色、混合后，乳白色的硅胶变成了各种颜色的片状。
3、成型硫化
如果想要制作柔软、有弹性、耐拉伸的导热硅胶片，就需要使用经过两次硫化的有机硅胶。 硫化实际上也可以称为硫化。 液态导热硅胶在第一阶段加热成型后，其交联密度不够。 需要进一步硫化以提高导热硅胶片的拉伸强度、回弹性、硬度、溶胀度、密度和热稳定性。 硫化性能有了很大的提高。 如果不进行二次硫化，生产出来的导热硅胶片的性能可能会受到一定的影响，可能无法得到性能较好的产品。 一次硫化后的产品参数与二次硫化后的产品参数有所不同，这也与实际操作过程和步骤有关。
4. 修整和切割
高温处理后的导热硅胶片需要放置一段时间，让其自然冷却，然后才能切割成不同的尺寸。 不能采用其他快速冷却方法。 否则，将直接影响导热硅胶垫的产品性能。
5、成品检测
成品需要测试的主要项目包括：导热系数、温度范围、体积电阻率、耐电压、阻燃性、拉伸强度、硬度、厚度等。
导热硅胶片的优点
1、材质柔软，压缩性能好，导热、绝缘性能好，厚度可调范围较大，适合填充型腔。 双面具有自然粘性，可操作性和可维护性强；
2、选择导热硅胶片的主要目的是减少热源表面与散热装置接触面之间的接触热阻。 导热硅胶片可以很好的填充接触面之间的间隙；
3、由于空气是热的不良导体，会严重阻碍接触面之间的热量传递。 在热源与散热器之间安装导热硅胶片，可以将接触面的空气挤出；
4、导热硅胶片的加入，使热源与散热器的接触面能够更好、充分接触，真正实现面对面接触。 温度响应可以实现尽可能小的温差；
5、导热硅胶片导热系数可调，导热稳定性更好；
6、弥合导热硅胶片结构上的工艺差异，降低散热器及散热结构件的工艺差异要求；
7、导热硅胶片具有绝缘性能（该特性需要在生产时添加适当的材料）；
8、导热硅胶片具有减震、吸音的作用；
9、导热硅胶片易于安装、测试、可重复使用。
导热硅胶片的缺点
与导热硅脂相比，导热硅胶片有以下缺点：
1、虽然导热系数比导热硅脂高，但热阻也比导热硅胶高；
2、厚度小于0.5mm的导热硅胶片工艺复杂，热阻相对较高；
3、导热硅脂具有较大的耐温范围。 导热硅脂-60℃~300℃，导热硅胶片-50℃~220℃；
4、价格：导热硅脂已得到广泛应用，且价格相对较低。 导热硅胶片多用于笔记本电脑等薄型、小型、精密电子产品，价格稍高。
导热硅胶片的应用领域
◆用于LED行业
●铝基板与散热片之间采用导热硅胶片
●铝基板与外壳之间采用导热硅胶片
电源行业
用于MOS管、变压器（或电容/PFC电感）与散热片或外壳之间的导热
◆ 通讯行业
●主板IC与散热器或外壳之间产品的导热和散热
●机顶盒DC-DC IC与外壳之间的导热与散热
◆汽车电子行业应用
导热硅胶片可用于汽车电子行业应用（如氙气灯镇流器、音响、汽车系列产品等）
◆PDP/LED TV应用
功率放大器IC、图像解码器IC与散热器（外壳）之间的热传导
◆家电行业
微波炉/空调（风扇电机电源IC与外壳之间）/电磁炉（热敏电阻与散热器之间）
导热硅胶片的选择
◆导热系数选择
导热系数的选择主要取决于热源的功耗和散热器或散热结构的散热能力。 一般芯片温度规格比较低，或者对温度比较敏感，或者热流密度比较大（一般大于0.6w/cm3，需要进行散热处理。一般当表面小于0.04w/cm3时cm2，只需自然对流处理）。 这些芯片的热源都需要散发，尽量选择导热系数高的导热硅胶片。
消费电子行业一般不允许芯片结温高于85度。 还建议高温测试时将芯片表面控制在75度以下。 整板的元件基本都是商业级元件，所以建议系统内部温度保持在室温。 不超过50度。 第一外表面或最终客户可以接触到的表面的建议温度在常温下应低于 45 度。 选择导热系数较高的导热硅胶片既能满足设计要求，又能保留一定的设计余量。
注：热流密度：定义为：单位时间（1秒）通过单位面积（1平方米）横截面的热量。 结温通常高于外壳温度和器件表面温度。 结温是对将热量从半导体晶圆散发到封装器件外壳所需的时间和热阻的度量。
影响导热硅胶导热系数的因素
1、高分子基体材料的种类及特点
基体材料的导热率极高。 填料在基体中的分散越好，基体与填料之间的结合越好，导热复合材料的导热性能越好。
2、填料的种类
填料的导热系数越高，导热复合材料的导热性能越好。
3、填料形状
一般来说，导热路径容易形成的顺序是晶须>纤维>片状>粒状。 填料越容易形成导热路径，导热性能越好。
4、填料含量
聚合物中填料的分布决定了复合材料的导热率。 当填料含量较少时，导热效果不明显； 当填料过多时，复合材料的力学性能会受到很大影响。 当填料含量增加到一定值时，填料之间相互作用，在体系中形成网状或链状导热网络链。 当导热网络链的方向与热流方向一致时，导热性能最佳。 因此，导热填料的用量有一定的临界值。
5 填料与基体材料界面的粘结特性
填料与基体的结合程度越高，导热性能越好。 采用合适的偶联剂对填料进行表面处理，可提高导热系数10%-20%。
导热硅胶片如何安装
1、保持导热硅胶片端面清洁，防止导热硅胶片被污染。 脏了的导热硅胶片会导致自粘性和密封导热性能较差。
2、拆除导热硅胶片时，应从中心抓起面积较大的导热硅胶片。 不需要抓较小的导热硅胶片，因为大的导热硅胶片会受力不均匀，从而导致变形，影响后续操作，甚至可能损坏硅胶片。
3. 左手握住纸张，右手撕下其中一张离型保护膜。 请勿同时揭掉两侧的保护膜，减少与导热硅胶片直接接触的次数和面积，保持导热硅胶片的自粘性和导热性能不被破坏。
4、撕掉一侧保护膜，面向散热器，先将导热硅胶片与散热器对齐。 慢慢放下导热硅胶片时。 小心避免气泡。
5、如果操作过程中产生气泡，可将硅胶片一端拉起，重复上述步骤，或用工具轻轻擦去气泡。 用力不宜过大，以免损坏导热硅胶片。
6.撕下保护膜的另一面并将其放入散热器中。 用较小的力撕掉保护膜的最后一面，以避免拉伤或拉起导热硅胶片。
7、拧紧或使用强力粘合导热硅胶片后，对散热器施加一定的压力并存放一段时间，以确保导热硅胶片固定牢固。
综上所述，导热硅胶片的散热效果非常好。 在导热硅胶片的安装过程中，建议要小心谨慎，不要心浮气躁，这样可能会产生气泡，损坏导热硅胶片，否则就浪费钱了。 ，还浪费了时间。