一、當界面間隙很小(≤0.5mm)且界面平整時,那么可以選擇導熱硅脂、導熱泥(液態)、雙組份導熱膠(固化型)、超薄導熱墊片,液態材料壓縮厚度可以壓到0.1mm以下,超短的傳熱距離代表極高的導熱效率,追求高效導熱時,盡量使用膏狀的導熱材料。
因為導熱硅脂和導熱泥屬于不固化液態材料,它的缺點也很大,除了絕緣強度差或者不絕緣之外,硅脂長時間使用后因為硅油分子的揮發和遷移,導致干裂失效以及光學污染等問題;而導熱膠固化后就是導熱墊片,可靠性好,但安裝操作性不如硅脂和墊片,可以點膠但無法通過絲網印刷施工;超薄導熱墊片的厚度一般在0.2~0.4mm,便于人工安裝,可以重工和返修,熱穩定性好,0.2mm的絕緣強度可以超過3000V,缺點是厚度無法壓縮到0.1mm以下。
二、如果界面間隙較大(>0.5mm)、器件公差較小(≤50%)且界面平整,則根據器件公差選擇不同硬度的導熱墊片,導熱墊片最大有10%的厚度公差,因此壓縮率要超過10%,一般建議使用20%~70%,壓縮率越大,要求硬度越小。
例如:某散熱結構中,芯片與散熱器之間的間隙為0.5~1mm,根據20%的最小壓縮率,導熱墊片的最小厚度為1.0/(1-0.2)=1.25mm,最大壓縮率為(1.25-0.5)/1.25=60%,導熱墊片要壓縮60%且反彈力小必須是比較柔軟還要安裝性好,導熱墊片的硬度應選擇在Shore OO 35左右。
三、當界面間隙較大(≥0.5mm)且器件公差也很大(50%~90%)且界面平整時,可以選擇超軟導熱墊片(硬度在ShoreOO 15~25),其壓縮率為20%~90%。例如:某散熱結構的界面間隙為0.5~3mm器件公差為83.3%時,導熱墊片的最小厚度為3.0 /(1-0.2)=3.75mm,最大壓縮率為(3.75-0.5)/ 3.75=86.7%,超軟導熱墊片的安裝效率比常規的稍差。
1、導熱硅膠墊片
四、當器件公差非常大(≥90%),如果無法改善器件公差,建議使用雙組份導熱膠(固化型),其壓縮率為20%~99%(最薄0.1mm),這種材料可以最大限度的彌補公差,有因為是觸變性液態材料,可以堆積且不會流動,可以應用于立體不平整界面。
例如:某電子眼發熱芯片通過外殼散熱,芯片尺寸為15*15mm,芯片與外殼的距離是0.2~3mm,器件公差為93.3%,因此需要使用導熱膠的體積為:15*15*3*120% = 810mm3 = 0.81ml。
不同導熱系數的導熱膠密度不一樣,根據實際情況選擇導熱系數確定擠出重量,導熱膠擠出后會在20分鐘內固化,固化后其性能類似于導熱墊片具有彈性,散熱器和發熱芯片也可以輕松分離,缺點是只能一次性裝配使用,不能反復裝配和維修。