导热硅胶用于铝基板与散热片之间
说明:此图为已使用导热硅胶的大功率LED。图上面为铝基板(发热体)红箭头所指为片状导热硅胶。导热硅胶下面为散热片或铝基板。导热硅胶作用是将工作中的铝基板的热量传到底部的散热片上或铝基板上。
但同行中也有用导热硅脂来导热的。下面是导热硅胶同导热硅脂的一个对比:
①导热系数:软性导热硅胶垫和导热硅脂的导热系数,分别是1.9-3.0w/m.k和0.8-3.8w/m.k。
②绝缘:导热硅脂因添加了金属粉绝缘差,软性导热硅胶垫绝缘性能好.1mm厚度电气绝缘指数在4000伏以上。
③形态:导热硅脂为凝膏状 ,软性导热硅胶垫为片材。
④使用:导热硅脂需用心涂抹均匀(如遇大尺寸更不便涂抹),易脏污周围器件而引起短路及刮伤电子元器件;软性导热硅胶垫可任意裁切,撕去保护膜直接贴用,公差很小,干净,节约人工成本。
⑤厚度:作为填充缝隙导热材料,导热硅脂受限制,软性导热硅胶垫厚度从0.5-10mm不等,应用范围较广。
⑥导热效果:同样导热系数的导热硅脂比导热硅胶要好,因为导热硅脂的热阻小。因此要达到同样导热效果,导热硅胶的导热系数必须要比导热硅脂高。
⑦重新安装方便,而导热硅脂拆装后重新再涂抹不方便。
⑧价格:导热硅脂已普遍使用,价格较低.软性导热硅胶垫多应用在笔记本电脑等薄小精密的电子产品中,价格稍高。
§导热硅胶用于铝基板外壳间
说明:此图为使用导热硅胶的大功率LED示意图。图上面为铝基板(发热体)绿箭头所指为片状导热硅胶。导热硅胶下面为LED外壳底部示意图。导热硅胶作用是将工作中的铝基板的热量传到LED灯的外壳底部上。
导热硅胶片在大功率LED、背光源等行业的应用主要集中以下几个方面:
1.大面积需要导热,面积大时,使用导热导热硅脂(或导热膏)涂抹不方便。
2.长条形面积的散热。如:长400*宽4mm这样的尺寸使用导热硅脂(或导热膏)易涂抹到产品外。
3.高低不平时,使用无法填充导热时,也应该使用导热硅胶片来导热。
4.小尺寸需要散热时,也应该使用导热硅胶片来导热。
5.产品的成本要求不严时或要求操作方便时,导热硅胶片也是首选材料。
B、电源类产品的应用
电源类产品的应用除用在IC上还有在以下元器件的用到:如,PFC电感、变压器、电容,因为以上电子元器件的温度高而且表面是圆形(不是平面),因此必须用固态的导热材料(其中导热硅胶就是其中一种非常好的导热材料)。
C、通讯行业
基放站类产品的使用(如TX-SCDMA的产品的使用)主板上有多个IC工作时温度达80-90度,如长期工作会使温度再上升。因此可以使用导热硅胶来把热量导到产品的金属外壳上。这样散热效果会很明显,因为外壳是一个裸露在空中,散热面积很大。
也许,你会问为什么不用硅脂呢?
因为硅脂操作不方便,而且导热硅脂拆装后重新再涂抹不方便,硅胶重新安装方便。
另外:另外,导热硅胶具有填充,防静电及一定的压缩性,使IC与外壳接触充分。
D、手持设备(如PDTV)的使用
该产品早期的两种导热原理为:
◆在主IC(大小为28*28)上涂上导热硅脂再放上散热铝片(铝片厚度为1.8MM),然后在铝片上再涂上硅脂,与上方的金属屏蔽罩贴合。
这种通过两层硅脂和铝片来散热的方法,增加了操作工时,同时增加了铝片的成本。
◆在主IC(大小为28*28)上涂上导热硅脂与上方的金属屏蔽罩贴合(金属屏蔽罩的需冲成对应IC位置片册下去。
后使用导热硅胶来导热,具体使用方法是:将导热硅胶厚度为2.0mm填充于IC与金属屏蔽罩之间。省时,操作方便。而导热硅胶具有填充,绝缘,防震,防静电等功能。而且成本低。
E、光驱行业的应用
光驱随着倍速的不断提高,由此产生的热量如何有效的散发成了生产厂商和光驱用户一致关注的焦点。
相对CPU、主板、打印机、显示器等其它电脑配件产品,光驱属于易耗品,寿命在几个月至两三年之间。消费者对此类易耗商品的支出是慎之又慎的,所以将产品改进的成本风险转嫁到消费者头上似乎不太现实。但是伴随光驱进入高速时代,散热问题无法回避,这有来自消费者的压力,更是厂商基于争取竞争优势的需要,然而光驱产品微薄的利润率,又使厂商不太可能不计成本,如何在成本合理的情况下巧解光驱产品的散热问题成为领先厂商斗智斗力的表演舞台。
硅胶散热片的出现并实际应用于光驱产品使厂家投入与用户支出基本维持在平衡状态;也大大解决了因倍速提高而热量无法及时散发的难题。
笔者所了解的三星和源兴公司光驱产品,从40XCD—ROM开始就把传统的散热方式改成了硅胶散热片,到新近推出的48XCD—ROM、12XDVD—ROM(SD—612F)及DVD刻录机等更是精益求精,采用了新一代特殊硅胶材料,使散热的功效进一步加强。打开三星和源兴48X光驱的外盖,你会发现一个放在芯片上的青灰色小块,长方形,很薄,约有1—2毫米厚度。这就是我们所说的硅胶散热片了。
硅胶是一种高活性吸附材料,属非晶态物质,其化学分子式为MSI02.NH20。不溶于水和任何溶质,无毒无味,化学性质稳定,除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。各种型号的硅胶因其制造方法的不同而形成不同的微孔结构,正是这种微孔结构使它有强大的导热功能,而三星和源兴12XDVD—ROM中使用的新生代硅胶散热片相比以往的材料,也体现在这种微孔结构上的不一样。硅胶材料还有一个特点就是吸附性好,这一化学性质决定了用它做成的散热片对热量的吸收丝毫不会亚于金属片对热能的传递。
在光驱中,硅胶散热片被安装在正对电机驱动芯片的位置,这里是光驱电路板上的最大热源。硅胶散热片像“桥”一样把主控芯片和光驱底部金属壳连为一体。电机驱动芯片产生的热量通过“桥”传到光驱外壳上,这样光驱的金属外壳就俨然一个巨大的散热片,起到了良好的散热效果。
硅胶散热片应用于光驱产品还有另一个明显的好处,就是对芯片“贴芯”的保护。硅胶材料独有的柔韧性是金属万万不敢企及的,尽管金属在散热方面还存在一定的优势,但它对芯片造成的硬性伤害很是致命,尤其在发生意外震动的时候。而硅胶材料却富有弹性,弥补了金属散热装置的缺点,又秉承了良好导热的优势,有效防止了电路及芯片的损伤和老化,延长了光驱的使用寿命。
在生产成本上,硅胶散热片的应用似乎没有给企业造成成本的增加,从三星和源兴的52XCD—ROM110元、18XDVD—ROM160元的报价来看是比较合理的,而且有进一步降低成本之势。
眼下,硅胶散热片得到除三星和源兴以外的越来越多的光驱厂商的重视和采用,光驱用户也从机器寿命、消费等角度青睐于应用了这一技术的产品。
F、PDP/LCD行业的应用。
PDP/LCD行业应用就目前有以下几种用法:
◆用在功放IC、图像解码器IC与散热器(或外壳)之间的导热。
◆用在主IC(尺寸约为40*40)与散热片之间。打开TCL平板电视里面用的就是导热硅胶片。
◆导热硅胶垫除用在发热量高的IC上同时还IC对应PCB板下面(有些板下面有针脚)也贴上一片导热硅胶片直接与外壳接触。同时针脚插在硅胶片里。这样热量更容易导出来。
G、汽车电子行业的应用
汽车电子行业应用主要是汽车相关产品的应用(如氙气灯镇流器、音响,车载系列产品等)均可以用到导热硅胶。用法和以上行业基本类似。