服务热线:18121160382

胶黏百科

胶水百科_胶黏剂百科_胶粘剂常见问题
当前位置:首页> 新闻 /胶黏百科

什么是导热硅胶,导热硅胶特性及应用

2024.05.22 10:32:04   Clicks

导热硅胶是一种具有高导热性能的硅基材料,广泛应用于需要高效散热的电子设备和工业应用中。它主要用于填充电子器件和散热器之间的空隙,增加接触面积,降低热阻,从而提高散热效率。导热硅胶具有优异的热传导性、电绝缘性、柔韧性和耐候性,成为电子设备散热管理的重要材料。



image.png


导热硅胶的类型


导热硅胶根据不同的应用需求和使用方式,主要分为以下几种类型:


1、导热硅脂


导热硅脂是一种粘稠状的导热介质,通常用于填充处理器和散热器之间的空隙。它具有良好的导热性能和电绝缘性能,易于涂抹和使用,广泛应用于计算机、手机、LED灯等电子设备中。


2、导热硅胶垫


导热硅胶垫是由导热硅胶材料制成的柔性垫片,通常用于填充不规则表面之间的空隙。它具有良好的压缩性能和回弹性,可以均匀分布压力和热量,常用于电源模块、功率半导体、汽车电子等领域。


3、导热灌封胶


导热灌封胶是一种液态的导热硅胶材料,通过灌封方式填充电子元件和外壳之间的空隙。它在固化后形成具有一定强度和弹性的固体,具有优异的导热性和防护性能,适用于高功率电子设备、变压器、传感器等的灌封保护。


4、导热硅胶片


导热硅胶片是由导热硅胶材料制成的薄片状产品,具有优异的导热性和电绝缘性,适用于贴附在热源和散热器之间,广泛应用于电子产品、通信设备、家用电器等领域。


导热硅胶的特性和优势


导热硅胶具有许多优异的特性,使其成为电子设备散热管理的理想选择。以SIPA 9550 高导热硅胶为例:下是导热硅胶的主要特性和优势:


▶ 单组分半触变流体

▶ 导热率2.2W/mK

▶ 灰色有机硅粘合剂

▶ 快速加热固化

▶ 无需底涂就可以对大多数的 基材进行粘合,例如金属,玻 璃,陶瓷等

▶ 加成体系,无固化副产物  通过 ROHS\REACH 认证

▶ 符合阻燃 UL 94 V-0

▶ 在-50℃~+280℃的温度范 围内保持弹性和稳定


在导热应用的方向,对比与导热垫片/ gap filler/ RTV 硅胶/导热硅脂,有着非常显著的优势:


导热填缝剂导热垫片rtv导热硅胶导热硅脂


a. 导热垫片需要裁切,使用时需要锁螺丝固定;

b. gap filler,无粘接力,固化后类似垫片缓冲;

c. RTV 导热硅胶,室温固化,有粘接力,固化时间极长;

d. 导热硅脂,高温下会游离,长时间老化会干化,导热变差;

e. SIPA 9550, 120℃ 30mins 固化,形成高导热粘接力弹性缓冲体。


导热硅胶的应用


导热硅胶在现代电子工业中有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:


1、计算机和通信设备


在计算机和通信设备中,导热硅胶广泛应用于处理器、显卡、芯片组等高发热量元件的散热。导热硅脂常用于CPU和散热器之间的热传导,导热硅胶垫和导热硅胶片用于其他芯片和散热器之间的热传导,提高设备的散热效率和稳定性。


2、LED照明


LED照明设备中,导热硅胶用于填充LED芯片和散热基板之间的空隙,确保热量迅速传导到散热器,防止LED芯片过热,延长其使用寿命。导热灌封胶还用于LED驱动电源的灌封保护,提供导热和电绝缘性能。


3、电源模块和变压器


在电源模块和变压器中,导热硅胶用于灌封和保护内部电子元件,提高其散热性能和机械强度。导热硅胶垫和导热硅胶片用于填充电源模块和散热器之间的空隙,确保热量高效传导。


4、汽车电子


汽车电子设备中,导热硅胶用于填充电动汽车电池、控制模块、传感器等高发热量元件和散热器之间的空隙,提供高效的散热和电绝缘保护。导热硅胶的耐高低温性能和抗老化性能,使其特别适用于汽车电子领域的应用。


5、工业控制设备


在工业控制设备中,导热硅胶用于填充和保护各种电子元件和电路板,确保其在高温和恶劣环境下的稳定运行。导热硅胶垫和导热硅胶片用于填充电路板和散热器之间的空隙,提高设备的散热效率。


导热硅胶的使用方法


导热硅胶的使用方法根据其类型和应用场合的不同而有所区别。以下是几种常见导热硅胶的使用方法:


表面预处理


为了达到最好的粘结效果,所有表面都必须用合适的溶剂,可以用石脑油、 甲基乙基酮(MEK)、酒精、SIPA CLEANER 20等,进行清洁和脱脂处理,并确保所有溶剂都被挥发。 一般情况下也可以对未经溶剂处理的表面进行粘结,但其结果将取决于基 材表面的受污程度和基材的本质。 对于较难粘接的材质,例如 环氧塑粉/聚酯/镀锌板的粘接, 可使用 拜 高高材专制的底涂 SIPA 1262/ 1269 进行处理,待表面基本晾干后即可施胶。 


搅拌 


在长期储存后,有些填料也 许会沉积在容器底部,液位表面会出现清液。对于只装包装则直接将表面清液挤出后再进行使用, 性能不发生变化。 


如何应用 


SIPA ® 9550 涂于经过 处理的表面并相互粘合。所需的 点胶设备视用户的情况而定。

 

点胶工艺
点胶工艺

钢网印刷
钢网印刷

          

固化 


为了完全固化,更重要的是 取得最佳的粘合效果,应该采用如下的固化程序: 10g 胶料堆积的前提下:150℃下 25 分钟,135℃下 35 分钟或 120℃下 60 分钟。 较大的部件以及较大规模的装配可能需要较长的时间以达到固化的温度。 通过升温或者延长固化时间以达到固化的目的。 通过直接加热方法,例如红外灯,加热元件或对粘结的部件进行直接加热, 可使固化的时间缩短。在其完全固化以前,不要将 SIPA ® 9550 暴露在 200℃ 以上的温度下,以免产生固化物中大量气泡。 


兼容性


在某些情况下,SIPA ® 9550 粘接一些塑料和橡胶可能达不到最佳的固化性 能。如果预先对基材用溶剂处理或在高于固化温度下略微烘烤,可较好地解决此问题。预处理处理剂请联系我司。 某些化学品,固化剂和增塑剂将会抑制固化,包括: - 有机锡化合物 - 包含有机锡化合物的硅橡胶 - 硫,聚硫,聚砜及其他含硫材料 - 胺,氨酯,酰胺,叠氮化物



导热硅胶


导热硅胶的选型与购买


在选择和购买导热硅胶时,需要考虑以下几个因素:


1、导热性能


根据具体应用的散热要求,选择导热系数合适的导热硅胶。一般来说,导热系数越高,导热性能越好,但价格也相对较高。


2、电绝缘性能


对于需要电绝缘保护的应用,选择具有良好电绝缘性能的导热硅胶。一般导热硅胶的电绝缘性能都较好,但仍需根据具体应用需求进行选择。


3、使用环境


根据使用环境的温度范围、湿度、紫外线暴露等因素,选择具有耐高低温、耐候性和抗老化性能的导热硅胶,确保其在使用环境中的长期稳定性。


4、操作便捷性


根据具体操作需求,选择操作便捷、易于使用的导热硅胶。例如,对于需要频繁更换或维护的应用,选择易于涂抹和拆卸的导热硅脂或导热硅胶垫;对于需要长期密封保护的应用,选择固化后的导热灌封胶。


5、品牌和质量


选择知名品牌和质量可靠的导热硅胶产品,确保其性能稳定、质量可靠。可以通过查看产品的技术参数、用户评价和实际应用案例来评估产品的质量和可靠性。


导热硅胶的未来发展趋势


随着电子设备功率密度的不断增加和散热管理需求的提升,导热硅胶的未来发展趋势主要体现在以下几个方面:


1、提高导热性能


未来导热硅胶的发展将着重于提高其导热性能,满足高功率电子设备的散热需求。通过改进材料配方和制造工艺,进一步提高导热系数和热传导效率,降低热阻和接触热阻。


2、提升电绝缘性能


随着电子设备的集成度和复杂度增加,导热硅胶在提供高效散热的同时,还需要具备更高的电绝缘性能。未来将通过改进材料配方和工艺,进一步提高导热硅胶的击穿电压和电绝缘性能,确保其在高电压和高频环境下的安全性。


3、增强环境适应性


未来导热硅胶的发展将更加注重其在各种恶劣环境下的稳定性和耐久性。通过改进材料配方和工艺,提高其耐高低温、耐湿、耐紫外线和抗老化性能,确保其在各种环境条件下的长期稳定性和可靠性。


4、改进操作便捷性


未来导热硅胶的发展将更加注重操作便捷性和用户体验。通过改进产品设计和包装,提高其易用性和操作便捷性,降低用户的操作难度和时间成本。例如,开发更加便捷的涂抹工具和混合设备,提高导热硅胶的涂抹和灌封效率。


5、绿色环保


未来导热硅胶的发展将更加注重绿色环保,符合环保法规和标准。通过改进材料配方,减少有害物质的使用,开发无毒、无味、无污染的导热硅胶产品,降低对环境的影响,确保其在生产、使用和废弃过程中的环保性。


结论


导热硅胶作为电子设备散热管理的重要材料,具有高导热性能、电绝缘性能、柔韧性、耐高低温性和耐候性等优异特性,广泛应用于计算机、通信设备、LED照明、电源模块、汽车电子和工业控制设备等领域。根据具体应用需求,选择合适类型的导热硅胶,并遵循正确的使用方法,可以显著提高电子设备的散热效率和可靠性。


未来导热硅胶的发展将着重于提高导热性能、提升电绝缘性能、增强环境适应性、改进操作便捷性和实现绿色环保。通过不断创新和改进,导热硅胶将在现代电子工业中发挥更加重要的作用,满足日益增长的散热管理需求,确保电子设备在各种环境条件下的稳定运行。