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三分钟读懂【高导热绝缘胶】 (2020年2月13日)

【摘要】:
电子设备工作时会释放出热量,如果热量无法及时传导出去,就会使设备温度急剧升高,从而降低产品的运行可靠性和使用寿命。尤其在5G时代,电子设备集成的元器件数目增加,同时电子设备也越来越轻薄,单位体积内累积的热量更为突出。空气是热的不良导体,其导热系数仅为0.0267 W/m·K,因此会在电子设备不同零部件接触界面处形成非常大的热阻,热量的传导和扩散受阻。

作者:徐文涛  审核:徐文涛/张德忠  发布时间:2020-2-12

 

        电子设备工作时会释放出热量,如果热量无法及时传导出去,就会使设备温度急剧升高,从而降低产品的运行可靠性和使用寿命。尤其在5G时代,电子设备集成的元器件数目增加,同时电子设备也越来越轻薄,单位体积内累积的热量更为突出。空气是热的不良导体,其导热系数仅为0.0267 W/m·K,因此会在电子设备不同零部件接触界面处形成非常大的热阻,热量的传导和扩散受阻。

 

 

图1.热界面材料导热机理图

 

 

        为了降低热阻、提高热量传导性能,可以使用导热系数远高于空气的材料填充在结合空隙处,提高电子设备的散热效率。常见的热管理材料包括导热垫片、导热凝胶、导热硅脂、导热相变材料、导热石墨片以及导热绝缘胶等。
 
        导热绝缘胶是一种复合型导热材料,通常由导热粉体、树脂基体、溶剂等成分组成。其中,导热粉体是实现导热功能的物料,包括氧化铝、碳化硅、氮化硼、金刚石等。树脂基体起到粘结导热粉体粒以及提供流动性的作用,固化后可以提供一定的强度和结合力。导热绝缘胶是一种粘稠、具有流动性的膏体,使用时直接涂抹在需要组装的零部件界面处,也可以采用连续化点胶工艺施工。导热绝缘胶可以应用于LED固晶、IC封装、MEMS传感器等场合,起到固定粘接和散热的作用。

 

 

 

图2.高导热绝缘胶应用

 

 

表1.中科纳通高导热绝缘胶规格参数

产品型号

NT-CI1001

NT-CI1002

颜色、外观

灰色

浅灰色

硬度

93D

80D

比重

2.01

1.98

折射率

1.97

1.93

玻璃化温度

135ºC

135ºC

工作温度

-40℃~200ºC

-40℃~200ºC

导热系数

47.48W/m·K

36.53W/m·K

热膨胀系数

低于Tg 温度14.3;高于Tg 温度55.7

低于Tg 温度14.3;高于Tg 温度55.7

粘度

11000cP

14000±3000 cP

剪切强度

>5000 psi

>5000 psi

热失重

0.46% (200ºC)

0.46% (200ºC)

体积电阻率

2.7×1012Ω·cm

2.7×1012Ω·cm

离子含量

Cl-<1 ,Na+<5, K+<1ppm

Cl-<1 ,Na+<5, K+<1ppm

固化条件

150ºC/30min

150ºC/30min

 

 

中科纳通开发的高导热绝缘胶,导热系数在35 W/m·K以上,在150oC条件下固化30分钟后,强度可达5000psi,非常适合发热比较大的器件散热场合。

 

 

 

   摩尔材料研究院是中科纳通旗下的一家电子新材料定制研发服务平台,面向国家产业战略需求,面向中国电子产业领导企业需求,提供电子新材料产业研发应用服务。

 

 

 

   北京中科纳通电子技术有限公司成立于2012年,是在中国科学院和北京市共同支持下成立的电子新材料企业,总部位于“怀柔科学城”,获得国家和中关村高新技术企业称号。公司专注电子产业,提供电子新材料的定制研发,服务于消费电子、5G通信和电子元器件三大领域。

 

 

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