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导热硅橡胶在电子电器上的应用

编辑:澳门葡京网址 时间:2018-10-16 12:55:22

  众所周知,有机硅橡胶的使用范围很广,有大家生活中的建筑幕墙、节能门窗、中空玻璃、装配式建筑、环保内装、汽车制造、机场道桥等所见之物,亦有大家生活中不常见的细微之处,如在新能源、电子电器等方面的应用。本期《技术专栏》,硅宝科技工程师将带你走进有机硅橡胶在电子电器中的应用。
  随着工业生产和科学技术的发展,人们对材料不断提出新的要求。在电子电器领域,由于集成技术和组装技术的迅速发展,电子元器件、逻辑电路也逐步向轻、薄、小的方向发展,造成电子设备工作时产生的热量很容易迅速积累,导致电子元器件的可靠性大幅下降。研究表明,电子元器件的温度每升高2℃,其可靠性就会下降约10%;50℃时的寿命只有25℃的1/6。因此,电子电器中都需要使用高导热的绝缘材料,有效的去除电子设备所产生的热量,从而保证电子元器件在各种使用温度下仍能正常运行,以确保产品的使用寿命和质量的可靠性。
  解决电子设备散热的传统方法,是在发热体与散热体之间垫一层绝缘介质作为导热材料,如:云母、聚四氟乙烯、氧化铍陶瓷等,这种方法有一定的效果,但存在导热性能差,机械性能低和价格高等缺点。目前电子设备散热可以选择使用散热器,但大多数都是通过导热材料来解决。导热硅橡胶材料是导热材料中最重要的一员,它是一种典型的高分子复合材料,其导热性能主要是由硅橡胶基体、填料和加工工艺等决定。硅宝科技作为有机硅行业的先行者,一直在深入研究性能优异的有机硅导热材料,用以解决电子电器设备散热的问题,并提供了各类导热产品的应用解决方案。
  硅宝导热硅橡胶材料主要有以下种类:
  1.硅宝导热灌封硅橡胶
  灌封就是将液态复合物用机械或手工方式灌入装有电子元件、线路的器件内,在常温或加热条件下固化成为性能优异的高分子绝缘材料。灌封又分为局部灌封和整体灌封。局部灌封是指对大功率器件进行灌封,使其通过导热灌封硅橡胶材料与散热体连接在一起,让产生的热量能够迅速的传到散热体。整体灌封是对电子产品内部所有元器件全部进行灌封,使其产生的热量能够迅速扩散,直接散发到外界环境中。导热灌封硅橡胶一般是双组分,使用时将两组分混合排泡后,灌封到需要的部位上,硫化成弹性体。此类产品不仅有散热绝缘作用,而且具备减震和三防的作用,目前广泛应用于LED电源、球泡灯内置电源、电动汽车电池组件和充电桩电源模块,以及一些电子器件的粘结灌封,起到散热、密封、减震的作用。
  硅宝导热灌封硅橡胶产品主要有硅宝4808电子导热灌封胶和硅宝4926系列导热灌封胶,其中硅宝4808为缩合型导热灌封胶,混合比例为(5~10):1,具有优异的导热性和粘结性,硅宝4926为加成型导热灌封胶,混合比例为1:1,具有优异的导热性。
  2.硅宝导热阻燃硅橡胶

  近年来,随着电子电器工业的快速发展,硅橡胶材料在电子电器行业中也得到了广泛的应用,但由于硅橡胶材料本身是聚合物材料,存在着易燃,发烟量大等问题,因此电子电器材料领域急需集导热、阻燃、绝缘性能良好于一体的硅橡胶材料,导热阻燃型硅橡胶已经慢慢成为电子电器行业中硅橡胶材料的重要一员。大功率散热的场合,如半导体和散热器的粘合、管心的保护、管壳的密封、电子整流器、热敏电阻器的导热绝缘,微包装中多层板的导热绝缘组装和锂电池的导热灌封等都需要不同性能指标的导热阻燃绝缘硅橡胶。硅宝4815单组分有机硅密封胶,实现导热填料、阻燃剂与基础聚合物的完美结合使其导热系数超过0.7 W/m?K,阻燃达到UL94 V-0级;由于其优异的导热、阻燃性能已被广泛应用于导热和阻燃均要求较高的汽车模块、电路模块和PCB板等电子电器产品中。

  3.硅宝GZ系列导热硅脂
  导热硅脂是硅油和导热填料的机械混合膏状物,具有随时定型、导热系数高、不固化、对界面材料无腐蚀等优点。在电子电器设备中,各种电子元件之间有许多接触面和装配面,它们之间存在着的空隙,会导致热流不畅,为解决这一问题,通常在接触面之间填充导热硅脂,利用导热硅脂的流动来排除界面间的空气,降低乃至消除热阻,而且便于后期的维护更换使用。硅宝GZ系列导热硅脂,导热系数可调,从1.2W/m?K~4.0 W/m?K,满足不同的填充环境,同时具有低挥发分和低油离度的优点,能很好的解决电子元器件的热量传递问题,常用于CPU与散热器、大功率三极管与散热片、LED照明芯片与散热底座等之间的填充散热。

  4. 硅宝GB系列导热垫片
  导热垫片是经过特殊的生产工艺加工而制成的片状导热绝缘硅橡胶材料,具有天然表面粘性,高导热系数、高耐压缩性、高缓冲性等优点,主要应用于发热器件与散热片及机壳的缝隙填充,因其材质柔软及在低压迫力作用下的良好弹性变量,还可用于器件表面,为粗糙表面构造密合接触,减少空气热阻抗,很好的解决了其它材料表面易积存灰尘等缺点。硅宝GB系列导热垫片,导热系数从1.0 W/m?K~4.0 W/m?K,具有良好的导热绝缘性能,阻燃达到V-0级。广泛应用于航空航天、电子电器领域中需要散热和传热的部位,如LED组件、热管组件、芯片散热、电池模组等的导热。
  小结:
  导热硅橡胶材料在电子电器领域中的应用越来越广泛,有着非常好的发展前景,目前越来越多的企业投身到导热硅橡胶材料的研发中。而硅宝科技早在多年前就从市场需求着手,开始从事各种性能导热硅橡胶材料的研究,因此硅宝的导热硅橡胶系列产品能够充分的满足电子产品中对散热传热的各种要求,并且拥有众多良好的应用及广大的客户群体。
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