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导热膏

导热膏(热焊盘 paste),也称为热界面材料,是一种用来填充CPU与散热片之间的空隙的材料。其主要作用是填充界面部位的孔隙,取代低导热率的空气,减少热阻,增强导热,从而向散热片传导CPU散发出来的热量,使CPU温度保持在一个可以稳定工作的水平,防止CPU因为散热不良而损毁,并延长使用寿命。导热膏的热导率通常为3~8W/(m·K),但市售产品宣传数值有较多虚标。在中华人民共和国,人们因大多导热膏含有硅,故常称之为硅脂。又因导热膏几乎只与散热器一同使用所以也常称为导热硅脂,但是导热膏不能使被散热物降温,只有导热功能。所以硅脂、散热膏的叫法存在歧义,叫做导热膏更为正确。

主要成分

导热膏的主要成分包括聚合物的液态基质,以及大量不导电但是导热的填料。典型的基质材料有硅土没药树聚氨酯丙烯酸酯聚合物、压感类粘著剂等。填料有金刚石粉末、氧化铝氮化硼氧化锌氮化铝也越来越多用在填料上。填料的质量分数一般为70–80%。含金属单质(主要为银)的导热膏会导电,若溢出到电路上,会导致电路短路

产品特性

导热膏(硅脂)是特为电子元器件热量传递而制的新型有机脂,采用特殊配方生产,使用导热性和绝缘性良好的金属氧化物与有机硅氧烷复合而成。

1.良好的热传导性与电绝缘性、减震、抗冲击。

2.很好的使用稳定性,较低的稠度和良好的施工性能,使用工作温度范围宽(-50℃~+250℃,不同型号温度范围有差别),耐热,高温下不会干涸,不熔化。

3.对相关材料不腐蚀,无毒、无味,耐化学腐蚀。

4.户外运用可免除紫外光、臭氧、水分和化学品的不良影响。

一般应用

导热膏广泛应用于CPU、电源、内存模组、LED灯具等电子元件的散热。在自动化操作和丝网印刷、高性能中央处理器显卡处理器、电源电阻与底座之间、温度调节器与装配表面、热电冷却装置以及半导体块和散热器等领域都有其身影。

使用方法

1. 将被涂复表面擦(洗)干净至无杂质;可用油灰刀、刷子、玻璃棒注射器直接涂布或装填。

2. 在使用过程中,有时会夹带少量空气,可通过静置、加压或真空排泡。

3. 导热硅脂应该怎么涂抹,还没有一个非常标准的说法,但是有条准则,涂抹的关键在于要均匀、无气泡、无杂质、尽可能薄。导热膏具有较低黏性,无法将散热器和热源有效固定,因此需要有其他机械式的固定机构(例如螺丝),并且在界面部分施加压力,让导热膏充分填充在热源无法直接接触散热器的部位。

优势

云母价格便宜并有很好的介电强度,但它很脆,易破碎。由于云母单独使用时全热阻(包含界面热阻和材料本身热阻)较大,常常在其上涂上导热胶以排除空气降低界面热阻。如果云母很薄(50-80微米)这种方式也可得到较低的全热阻。然而,导热胶在组装过程中有很多难题,如:有污垢、时间延长、难以清洗、需提防沾污焊锡、需提防生产过程中被冲走、又需提防硅油腐蚀电极接插件。如果硅油是有机硅化物类的,有机硅分子会随着时间而迁移,造成膏体变干并污染装配件。有机硅分子迁移到接插件表面会降低导电性。由于这个原因,很多行业都没有再用硅油了。导热硅脂比传统的云母/硅油来得高效、洁净、方便,可满足用户对导热和热阻性能、击穿电压、厚薄程度、软硬程度、不同温度的追求。从而达到最佳的绝缘导热效果,使其产品质量再上一个新台阶,在激烈的市场竞争中脱颖而出。

技术参数

参考资料

河南工人日报数字报