有机硅小课堂-如何解决导热界面材料有机硅迁移问题
来源:百科+搜狐+知乎+改 作者:强力化工 发布时间:2024-08-05 10:35 阅读次数:468

       导热界面材料(TIM)广泛应用于工业、汽车和消费电子行业的电子元件散热。在导热材料中,绝大多数TIM材料都是有机硅树脂体系,因为有机硅聚合物具有优异的化学稳定性,物理特性随温度变化不明显,例如粘度,模量等,这使得它们特别适合应用在运行中由于高功率或功率波动导致显著温度变化的场景中。然而随着应用场景多元化,有机硅TIM材料的一个普遍风险也日渐突出,那就是有机硅油迁移问题,即挥发和渗油,会对电子元件造成一定危害。

      有机硅油迁移问题,无论是气态挥发还是液态溢出都非常令人担忧,尽管并非总是伴随着具体问题。在对其具体应用的有效分析的基础上,半岛平台半岛官方下载(中国)官方网站IOS/Android通用版/手机APP...可以通过有机硅的配方设计来满足这些特殊的应用场景。有机硅油的迁移通常是由TIM材料的微观结构,电子元件的功率密度,热吸附以及结构设计等多种因素决定。可以通过为这类用途设计专用材料来解决这类问题。半岛平台半岛官方下载(中国)官方网站IOS/Android通用版/手机APP...将阐述有机硅油迁移的根本原因,潜在风险和缓解措施。


      TIM材料由聚合物树脂及高导热的填料组成,其中树脂的导热系数 约为0.1W/mK,填料的导热系数在1-1000W/mK,而TIM材料的导热系数在1-15W/mK。TIM材料中的聚合物树脂体系的分子链段结构及不同的交联形式为TIM材料提供了不同的物理形态。聚合物分子链段通过缠结形成网状结构。

      TIM材料中的聚合物除了交联的分子簇以外,还有一些没有通过化学键链接在分子簇上的小分子。如果这些小分子的分子链足够短,他们就不会与分子簇形成缠结,并在特定条件下会以液体形式从TIM材料的主体中溢出。而特别小的分子会以气态的方式从材料中挥发出来,并在电子元件的表面富集。

       绝大多数TIM材料都是采用有机硅树脂体系,因为有机硅聚合物具有优异的化学稳定性,另外它的物理特性随温度变化不明显,例如粘度,模量等。这使得它们特别适合应用在那些在运行中由于高功率或功率波动导致显著温度变化的应用场景中。



       目前,导热硅胶片等导热材料大都是以硅胶为基体填充导热粉体制成,其优点是成本较低,导热良好,具有较好的柔软性,耐200°高温,其缺点就是长期高温下应用有硅油析出,硅氧烷挥发。

有机硅低分子挥发和渗油的危害

       01、安防监控和摄像设备 - 挥发的有机硅成分会凝结在镜面上,污染镜头,影响图像清晰度;

       02、硬盘(HDD)- 渗出的硅油吸附粉尘,造成损伤读取磁头,损伤记录膜,不能正确读写数据;

       03、未聚合的硅氧烷,渗出的硅氧烷随着时间迁移到电路板上,吸附灰尘,可能造成短路;

       04、挥发的硅氧烷在极端条件下,将会形成二氧化硅的绝缘层,造成接触失效。

产品特点

       1、TGP3000SF/TGP8000SF的便利性在多种应用场合保证了出色的热可靠性。

       2、无硅油体系,不存在硅氧烷挥发(VOC)和出油的问题。

       3、高压缩比例具有较低的残余应力和优异的表面贴合性。

       4、该产品具有天然粘性,不需要额外的胶粘剂即可与热源和散热器配合使用。

       5、厚度范围是0.5mm到5.0mm。





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