一篇文章教会你如何选择导热胶和导热硅胶片?
在热管理领域,导热胶和导热硅胶片都是重要的导热材料。正确选择合适的产品,对于确保电子设备的高效散热和稳定运行至关重要。以下从多个关键方面为您提供导热胶和导热硅胶片选择指南。
一、应用场景
导热胶适合对结构固定有需求的客户:如果在电子设备中,除了散热,还需要将发热元件与散热片等部件牢固地固定在一起,防止在振动、冲击等环境下部件松动,导热胶是较好的选择。例如汽车电子中的发动机控制单元(ECU),内部芯片与散热片之间使用导热胶既能保证良好的热传递,又能确保在车辆行驶过程中的颠簸环境下,芯片与散热片的连接稳固。
导热胶更适合需要填充微小间隙的客户:当发热元件与散热片之间的间隙非常小,且形状不规则时,导热胶能够通过点胶工艺,填充这些微小且复杂的间隙,实现良好的热接触。像一些高端显卡的芯片与散热模块之间,存在细微的不平整和间隙,导热胶可有效填充。
导热硅胶片便于拆卸维护:在一些需要经常进行维修、升级或更换部件的电子设备中,导热硅胶片更具优势。例如服务器,为了便于定期清理灰尘、更换损坏的板卡等部件,使用导热硅胶片可以轻松拆卸,而不会像导热胶那样在拆卸时可能损坏元件或导致散热片与元件分离困难。
导热硅胶片更适合大尺寸、平整界面使用:对于发热元件与散热片接触面积较大且相对平整的情况,导热硅胶片能快速、方便地安装,覆盖整个接触区域,实现均匀的热传递。如大型数据中心的服务器主板与散热片之间,面积大且相对平整,使用导热硅胶片可提高安装效率。
二、热性能
导热系数
导热胶:金菱通达导热胶导热系数1.2-6.5W/mK,在一些对散热要求比较高的应用中,如高性能 CPU 的散热,导热胶的高导热系数可确保热量快速传导至散热片,再通过风扇等散热设备排出,这样就能够有效地将热量从发热源传递出去。。
导热硅胶片:金菱通达导热硅胶片导热系数1.0-15W/mK,既能满足多数常规应用需求,比如对于一些散热要求不是极端苛刻的消费电子产品,如普通笔记本电脑等;同时也能满足高性能发热器件对散热的需求,如5G/6G通信、发热半导体、高发热量设备、工业、医疗、军工、电机电控、电子数字磁盘驱动器、航空航天、高端特种应用等。
热阻
导热胶:由于导热胶能够紧密填充界面间隙,与发热元件和散热片形成良好的热接触,在固化后,通常具有较低的热阻,能为热量传递提供高效路径。
导热硅胶片:导热硅胶片热阻相对导热胶会稍高一些,这是因为即使是最柔软的导热硅胶片,与界面的贴合程度也不如完全填充的导热胶。但通过优化导热硅胶片的材质和结构,金菱通达导热硅胶片也能将热阻控制在合理范围内,满足不同应用场景。
三、物理特性
柔软度与压缩性
导热胶:导热胶在固化前,具有一定的流动性,可适应各种形状的间隙。固化后,其硬度相对较高,一般不具备可压缩性。
导热硅胶片:具有良好的柔软度和压缩性,能够适应不同表面粗糙度和不平整度的界面,在安装过程中受到一定压力时,可变形填充间隙,确保良好的热接触。例如在一些外壳与内部电路板之间使用导热硅胶片,可有效弥补因外壳制造公差导致的间隙不均匀问题。
厚度
导热胶:可通过控制点胶量来控制最终的厚度,能实现非常薄的涂覆厚度,适用于对空间要求极为紧凑的应用。
导热硅胶片:有多种标准厚度可供选择,从较薄的 0.5mm 到较厚的10mm不等。选择时需根据实际间隙大小挑选合适厚度的导热硅胶片,以保证良好的散热效果和安装稳定性。
四、操作工艺
导热胶点胶设备要求:需要专门的点胶设备,根据不同的应用场景和产品设计,选择合适的点胶针头和点胶方式,如螺旋点胶、线性点胶等。这要求操作人员具备一定的设备操作技能和工艺经验。
导热胶固化时间:导热胶有不同的固化方式,如加热固化、常温固化等。加热固化的导热胶通常固化速度较快,但需要配备加热设备;常温固化的导热胶虽然操作相对简单,但固化时间较长,可能会影响生产效率。
导热硅胶片安装便捷性:安装过程非常简单,只需将导热硅胶片裁剪成合适的尺寸,然后贴合在发热元件与散热片之间,施加一定压力即可,无需复杂的设备和专业技能,适合大规模生产中的快速组装。
导热硅胶片裁剪灵活性:导热硅胶片可根据实际应用的尺寸要求进行裁剪,即使是非标准尺寸的应用场景,也能方便地进行定制,而不会影响其热性能和物理性能。
五、成本考量
材料成本
导热胶:一般来说,同等体积下,导热胶的材料成本相对较高,特别是一些高性能、特殊配方的导热胶。
导热硅胶片:材料成本相对较低,尤其是一些常规性能的导热硅胶片,在大规模采购时,成本优势更为明显。
综合成本
导热胶:除了材料成本,还需要考虑点胶设备的购置成本、维护成本以及操作人员的培训成本等。此外,较长的固化时间可能会占用更多的生产场地和时间成本。
导热硅胶片:虽然材料成本低,但如果在安装过程中因操作不当导致导热硅胶片损坏,需要重新更换,也会增加一定的成本。不过总体而言,其综合成本在大规模生产且对安装精度要求不是极高的情况下,往往更具优势。
通过对导热胶及导热硅胶片以上几个方面的综合考量,您可以根据具体的应用需求,准确选择导热胶或导热硅胶片,以实现电子设备最佳的散热效果和性价比。
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