Skildu varmaleiðandi sílikonplötuna í einni grein

Hefðbundin varmaleiðandi efni samanstanda fyrst og fremst úr málmum (Ag, Cu og Al) og málmoxíðum (Al₂O₃, MgO og BeO), auk málmlausra efna (grafít, kolsvart, Si₃N₄ og AlN). Nýjar kröfur hafa verið settar á varmaleiðandi efni vegna framfara iðnaðarframleiðslu og vísinda og tækni. Þráin eftir efni með óvenjulega yfirgripsmikla eiginleika hefur komið fram. Í raf- og rafeindageiranum hefur stærð rafeindaíhluta og rökrása minnkað þúsund sinnum vegna hraðrar þróunar samþættingar- og samsetningartækni. Þar af leiðandi þarf einangrunarefni með mikla hitaleiðni. Undanfarna áratugi hefur notkunarsvið fjölliða efna verið að stækka jafnt og þétt. Skipting hefðbundinna iðnaðarefna, sérstaklega málmefna, fyrir tilbúna fjölliða efni hefur orðið þungamiðja alþjóðlegra vísindarannsókna. I. Hvað eru hitaleiðandi sílikonplötur?

Kísillplötur sem eru hitaleiðandi eru tegund miðlungs efnis sem eru unnin í gegnum einstakt ferli. Þetta ferli felur í sér að kísill er notað sem grunnefni og bætt við ýmsum hjálparefnum, svo sem málmoxíðum. Varmaleiðandi kísillgúmmí er fjölliða samsett efni sem nær hitaleiðni með því að fylla það með varmaleiðandi dufti og nota lífrænt kísilplastefni sem bindiefni.

II. Algengt notað fylkisefni og fylliefni fyrir hitaleiðandi sílikonplötur

Lífrænt kísilresin (grunnhráefni)

1. Einangrandi og hitaleiðandi fylliefni: súrál, magnesíumoxíð, bórnítríð, álenítríð, berýlíumoxíð, kvars o.fl. Lífræn kísilmýkingarefni

2. Logavarnarefni: Magnesíumhýdroxíð, Álhýdroxíð

3. Ólífræn litarefni (litaaðgreining)

4. Krosstengingarefni (kröfur um viðloðun árangur)

5. Hvati (kröfur um mótunarferli)

Athugið: Hitaleiðandi sílikonpúðar þjóna varmaleiðnivirkni og mynda góða hitaleiðnileið milli hita-myndandi þáttarins og hitaleiðnibúnaðarins.- Ásamt hitakössum, burðarfestingum (viftur) o.s.frv., mynda þær hitaleiðnieiningar.

Fylliefni innihalda eftirfarandi málm og ólífræn fylliefni:

1. Fylliefni úr málmdufti: koparduft, álduft, járnduft, tinduft, nikkelduft osfrv .;

2. Málmoxíð: áloxíð, bismútoxíð, berylliumoxíð, magnesíumoxíð, sinkoxíð;

3. Metal ... Nítríð: Álnítríð, bórnítríð, kísilnítríð;

4. Ólífrænir ó-málmar: grafít, kísilkarbíð, koltrefjar, kolefni nanórör, grafen, berylliumkarbíð o.fl.

Mynd III. Flokkun hitaleiðandi kísilþéttinga
Hitaleiðandi kísillþéttingar má skipta í: hitaleiðandi kísillpúða og ó-kísillpúða. Rafeinangrunareiginleikar flestra varmaleiðandi kísilþéttinga eru að lokum ákvörðuð af einangrunareiginleikum fylliefnisagnanna.

1. Hitaleiðandi sílikonpúðar
Hitaleiðandi kísillpúðar eru frekar skipt í marga undirflokka, hver með sína sérstöku eiginleika.

2. Non-Silicon Silicone Pads Non-Silicon Silicone Pads eru efni með mikilli hitaleiðni, tvíhliða sjálf-límandi. Þegar þeir eru notaðir í samsetningu rafeinda íhluta, sýna þeir lágt hitauppstreymi og góða rafeinangrunareiginleika við lágan þjöppunarkraft. Þeir starfa stöðugt frá -40 gráðu til 150 gráður og uppfylla UL94V0 logavarnarefni einkunn.

IV. Varmaleiðni vélbúnaður varmaleiðandi kísils

Varmaleiðni varmaleiðandi sílikons fer eftir samspili fjölliðunnar og hitaleiðandi fylliefnisins. Mismunandi gerðir fylliefna hafa mismunandi hitaleiðnikerfi.

1. Varmaleiðnibúnaður málmfylliefna
Málmfyllingarefni leiða fyrst og fremst hita með rafeindahreyfingu; ferli rafeindahreyfingar fylgir hitaflutningi.

2. Varmaleiðnikerfi ó-málmfylliefna
Fylliefni sem ekki-málma byggjast fyrst og fremst á hljóðleiðni; hitadreifingarhraði þeirra fer aðallega eftir titringi nálægra atóma eða tengihópa. Þar á meðal eru málmoxíð, málmnítríð og karbíð.

V. Hvernig á að nota hitaleiðandi sílikonplötur

Almennt ætti hitaleiðandi sílikonpúðar að vera innlimaðar í burðarvirki, vélbúnað og hringrásarhönnun frá upphaflegu hönnunarstigi. Þættir sem þarf að hafa í huga eru venjulega: hitaleiðni, byggingarhönnun, EMC, titringsdeyfing og hljóðdeyfing og uppsetning og prófun.

1. Að velja hitaleiðnilausn: Rafrænar vörur eru í þróun í átt að smærri, þynnri og léttari hönnun, almennt nota óbeinar kæliaðferðir, venjulega að treysta á hitakökur. Núverandi stefna er að útrýma hitakössum með öllu með því að nota burðarvirka hitaleiðnihluta (málmfestingar, málmhylki); eða sameina lausnir fyrir hitaupptöku með burðarvirkum hitaleiðnihlutum. Lausnin með besta kostnaðar-árangurshlutfallið ætti að vera valið út frá mismunandi kerfiskröfum og umhverfi.

2. Ef þú notar hitastigslausn er ekki mælt með því að nota varmaleiðandi tvíhliða -hliða límband með lága hitaleiðni; ekki er heldur mælt með því að nota hitauppstreymi feiti án titringsdempunar. Mælt er með því að nota málmkróka eða plastpinna til notkunar, velja 0,5 mm... Notkun þykkari hitaleiðandi sílikonpúða ásamt öðrum aðferðum býður upp á þægilega uppsetningu og útilokar þörfina á límbandi baki. Þetta leiðir til umtalsvert betri hitaleiðni en tvíhliða-varmaleiðandi límband og er öruggara og áreiðanlegra. Heildarkostnaður, þ.mt einingaverð, vinnuafli og búnaður, er samkeppnishæfari.

3. Þegar þú velur hitaleiðnimannvirki er nauðsynlegt að huga að burðarformi hitaleiðnibyggingarinnar, svo sem staðbundnum útskotum eða innilokum á snertiflötinum. Jafnvægi verður að vera á milli byggingarhönnunar og stærðar hitaleiðandi sílikonpúðans. Ef ferlið leyfir er ráðlegt að forðast að velja of þykka hitaleiðandi sílikonpúða. Til að auðvelda notkun er almennt mælt með einhliða límbandi bakhlið þar sem límhúðaða hliðin- er sett á hitaleiðnibygginguna. Mikilvægt er að velja púða með góðu þjöppunarhlutfalli til að tryggja nægan þrýsting á hitaleiðandi sílikonpúðann. (Þykkt hitaleiðandi kísilpúðans verður að fara yfir fræðilega efri mörk bilsins milli hitaleiðnibyggingarinnar og hitagjafans, venjulega um 1mm-2mm.) Við val á hitaleiðni mannvirkjum ætti einnig að hafa í huga staðsetningu, hæð og pakkagerð íhluta við útsetningu PCB. Að setja varmagjafa reglulega getur dregið úr kostnaði við hitaleiðnibygginguna.

VI. Hvernig á að velja hitaleiðandi sílikonplötur
Val á hitaleiðni veltur fyrst og fremst á orkunotkun hitagjafans og varmaleiðnigetu hitastigsins eða hitaleiðnibyggingarinnar. Almennt þurfa flísar með lághitaforskriftir, háhitanæmi eða háan varmaflæðisþéttleika (almennt meiri en 0,6 W/cm³ sem krefjast varmaleiðni, á meðan þeir sem eru með yfirborðshitaflæðisþéttleika minni en 0,04 W/cm² aðeins náttúrulega varmi) hitaleiðni og varmaleiðandi sílikonplötur ættu að vera valdar með hærri kísilplötum. Í rafeindaiðnaði fyrir neytendur er hitastig flísamóta almennt ekki leyft að fara yfir 85 gráður á Celsíus og mælt er með því að stjórna yfirborðshita flísarinnar undir 75 gráður á Celsíus við háan-hitaprófun. Íhlutir alls borðsins eru að mestu leyti viðskiptalegir-og því er mælt með því að innra kerfishitastigið fari ekki yfir 50 gráður á Celsíus við stofuhita. Yfirborð fyrsta yfirborðsins, eða yfirborðið sem endir viðskiptavinur getur haft samband við, ætti helst að hafa hitastig undir 45 gráður á Celsíus við stofuhita. Að velja varmaleiðandi sílikonplötur með hærri hitaleiðni getur uppfyllt hönnunarkröfur og gert ráð fyrir smá hönnunarbili.

Athugið: Varmaflæðisþéttleiki: skilgreindur sem: varmaflæðisþéttleiki á flatarmálseiningu (1 fermetra) á tímaeiningu (1 Hitastig tengisins (JT) mælir magn varma sem fer í gegnum hálfleiðaraskífuna til pakkaðs tækishússins á sekúndum. Það er venjulega hærra en hitastig hólfsins og yfirborðshitastig tækisins. Hitastig tengisins mælir þann tíma sem þarf til að fara í varmabrunninn og sem hýsingu til að fara í gegnum varmabrunninn sem leiðara. sem hitauppstreymi.

VII. Þættir sem hafa áhrif á hitaleiðni hitaleiðandi sílikons

1. Gerð og eiginleikar fjölliða fylkisefnisins: Hár hitaleiðni fylkisefnis, betri dreifing fylliefnis í fylkinu og betra tengsl milli fylkisins og fylliefnisins leiða til betri hitaleiðni samsetta efnisins.

2. Gerð fylliefnis: Hærri hitaleiðni fylliefnis leiðir almennt til betri hitaleiðni samsetts efnisins.

3. Lögun fylliefnisins: Almennt er röðin á því hvernig auðvelt er að mynda varmaleiðir whiskers > trefjar > flögur > korn. Því auðveldara sem fylliefnið er að mynda hitaleiðir, því betri er hitaleiðni.

4. Fylliefni Dreifing fylliefna innan fjölliðunnar ákvarðar hitaleiðni samsettra efna. Þegar fylliefnisinnihaldið er lágt eru hitaleiðniáhrifin ekki marktæk; þegar fylliefnisinnihaldið er of mikið hafa vélrænni eiginleikar samsetts efnisins mikil áhrif. Hins vegar, þegar fylliefnisinnihaldið eykst að ákveðnu gildi, myndar samskipti fylliefnanna net-líkt eða keðju-líkt varmaleiðandi neti í kerfinu. Hitaleiðni er ákjósanleg þegar stefna þessa nets er í takt við stefnu varmaflæðis. Þess vegna er mikilvægt gildi fyrir magn hitaleiðandi fylliefnis.

5. Tengingareiginleikar milli fylliefnis og fylkisefnis Því hærra sem tengistigið er milli fylliefnisins og fylkisins, því betri er hitaleiðni. Notkun viðeigandi tengiefnis til að meðhöndla yfirborð fylliefnisins getur aukið hitaleiðni um 10%–20%.