电子设备性能不断提高,功率消耗与产生的热量也随之加大。
热量有效散失对于维持设备性能至关重要。
电子元件与散热器接触时,实际接触面积仅为宏观接触面积的约10%,因为空气填充了大部分间隙。
空气作为热的不良导体,其导热系数仅0.026W/(m·K),阻碍了界面间传热,导致芯片与散热器间热阻增加,系统散热效率降低,进而影响芯片使用寿命。
热传递示意图展示了使用热界面材料(TIMs)的重要性。
图①中,来自黑色表面的热量仅能在红色高亮点传导至灰色散热器。
图②中,深蓝色代表热界面材料,大部分浅蓝色气袋已被消除,由更具传导性的热界面材料替代。
热界面材料能填充两个表面之间的空隙,增加有效接触面积,配合其高导热率,有效解决材料接触界面热传导不畅的问题。
多数情况下,完全消除空气几乎不可能,但仍能显著改善热性能。
热界面材料(TIM)对于任何高效热管理系统至关重要,广泛用于消费和工业电子系统中,确保高效散热并防止局部温度过载。
TIM按位置可分为TIM1和TIM2,前者是芯片与封装外壳之间的热界面材料,后者是封装外壳与热沉之间的热界面材料。
TIM1要求低热阻和高热导率,CTE与硅片匹配;TIM2要求相对较低。
聚合物(树脂材料:硅胶、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸)导热系数约为0.1W/(m·K),通过使用油脂代替空气,热阻可降低约五倍。
目前几乎所有的热界面材料都填充有导热填料颗粒,如金属类填料(尤其是银)、无机颗粒填料(氧化铝、氧化镁、氧化硅、氮化铝、氮化硼和金刚石粉末等)。
这显著提高了聚合物的导热系数,同时保留其柔韧性、低成本以及易于加工成型的优点,热导率可提高至7W/(m·K)范围。
“TC-BGI系列”散热硅橡胶片热界面材料由信越化学提供,具有7W/(m·K)的高导热率,0.3mm厚的片材保证5kV的耐压。
该材料含有高比例的导热填料,采用高热导率的氮化硼化合物作为填料,并应用玻璃布增强,具有优异的撕裂强度。
常见热界面材料产品包括导热膏/导热脂、导热垫片、导热凝胶、导热相变材料、导热胶带及导热灌封胶等。
这些材料根据不同应用设计及生产工艺需求,以不同形态出现,具有各自特点。
导热膏/导热脂呈液态或膏状,流动性好,能降低异质表面间的热阻,主要以硅酮或烃油等高分子材料为基体,填充各类导热材料,如AlN、ZnO、BN、Al2O3、SiC、银、石墨、铝粉及金刚石粉末等。
使用简单,成本较低,但易溢出污染,对使用者亲和力差,多次循环后基体材料易分离。
导热垫片通常以硅橡胶为高分子聚合物基体,添加高导热性填料合成,用于填充发热元器件和散热片或金属底座之间的空隙,完成热传递,同时具有减震、绝缘、密封作用。
导热垫片单侧或两侧具有天然粘性,基体以有机硅聚合物为主,高温下介电性能稳定、耐氧化、绝缘性好,填料如AlN、BN、ZnO、Al2O3等,填充量及配比影响热导率。
绝缘性要求不高时,可添加非缘缘性填料,获得更高热导率。
导热凝胶兼具导热垫片和导热膏的优点,使用时为膏状,流动性好,能填补不平整表面间的间隙,可逐渐硫化,热阻相对较低,适应接触面不规则形状,无溢出风险,稳定状态,使用寿命可达10年,而导热脂一年后通常需要重新涂覆。
导热相变材料通过相变过程吸收或释放热量,额外增加热耗散路径,缓解元器件工作温度,延长使用寿命。
相变材料可选自无硅石蜡的蜡材料或丙烯酸为基础,分为有机相变材料和无机相变材料两大类。
导热胶带用作散热元器件的贴合材料,提供高导热性、绝缘、固定功能,具有柔软、服帖、强黏特性,适用于接触面不规则形状,稳固性好,不易移动。
填充导热颗粒有限,热导率较低,适用于小功率元器件。
导热灌封胶在封装操作中起到防尘、防潮、防震作用,延长电子元器件使用寿命。
双组分胶完全固化后,具有流动性的胶液固化为固体,实现其使用价值,热导率可达0.6~2.0W/(m·K)至4.0W/(m·K)。
特别贵但是性能确实不错的导热凝胶,莱尔德Tputty910性能实测
文章标题:特别贵但是性能确实不错的导热凝胶,莱尔德Tputty910性能实测本文成文于2024年5月底。
经过测试,莱尔德家的新导热凝胶旗舰Tputty910表现出了令人满意的结果。
测试平台为天选5,与之前文章中提到的Tpcm7000一同更换。
首先展示的是购买的凝胶外包装,Tputty607颜色为蓝色,针管套为红色;而910则为粉红色,但针管套为蓝色,这种包装设计有些让人感到困惑。
Tputty910凝胶的理论性能非常出色,导热系数高达9W,但需要在半年内使用完,这促使我立即更换。
凝胶具有高导热性、中等的BLT(笔记本用户不需要担心)以及高挤出速率的特点。
颜色为粉红色,质地粘性不大,比天选4上的gel800稍大,展现出一定的橡皮泥特性。
对于天选5这套模具,本文将重点阐述凝胶效果的比对。
通过对比之前专栏中显存烤机时的温度值,发现实际上天选4和天选5的显存并不完全一致,之前得出的结论有误。
在更换为910凝胶后,显存温度在环境温度提高约4°的情况下反而降低了2°,温度降低了6°,这与理论性能相符。
在性能方面,Tputty910无疑是满足需求的,但其价格却高得惊人。
相比于莱尔德上代凝胶旗舰Tputty607的10g只需24元,910的价格高达10g 93元,涨幅接近4倍。
利润大部分归于分装商。
因此,除非是喜欢写测评的玩家或有钱的geek,否则推荐选择Tputty607或国内的gel800,或者等待汉高的新凝胶旗舰TLF ,该凝胶具备10W的导热能力和2350小时的稳定性测试,适合追求高性能和高可靠性的玩家。
fujipoly有一只导热5w的导热泥,国内有没有很好的?好像那个型号是spg_50a!
您好,GLPOLY您身边的热管理专家为您详细解答:
Fujipoly 导热凝胶系列产品最高成就的SPG-50A,导热系数有5W/mK。GLPOLY导热凝胶 XK-G80可完美超越Fujipoly 导热凝胶SPG-50A!
下面导热凝胶XK-G80优点:
一、GLPOLY导热凝胶XK-G80的导热粉体为氮化硼。氮化硼具有较高的导热性能,良好的高温稳定性,而市场上大部分导热凝胶产品包括Fujipoly SPG-50A都是以陶瓷粉末或氧化铝作填料,其导热性能自然不可同日而语;
二、在热阻方面,导热凝胶XK-G80具有像导热膏那样极低的热阻,低至0.006 ℃in2/W,而Fujipoly SPG-50A热阻为0.14℃in2/W,比GLPOLY导热凝胶XK-G80的热阻高出好几倍之多。
三、GLPOLY 导热凝胶XK-G80具有良好的电绝缘性,击穿电压超过10KV/mm,是Fujipoly SPG-50A的2倍;四、GLPOLY导热凝胶 XK-G80采用氮化硼作填料,其密度只有1.6g/cm3,在达到高导热性能目的的同时实现轻量化,市场上其他品牌包括国际一线品牌的密度都在3.2g/cm3以上。
GLPOLY导热凝胶XK-G80属于100%熟化的凝胶,采用针筒包装,方便运输,存储,可实现自动化点胶,有助于客户提高施工效率,降低人工成本。