有機硅小課堂-如何解決導熱界面材料有機硅遷移問(wèn)題
來(lái)源:百科+搜狐+知乎+改 作者:強力化工 發(fā)布時(shí)間:2024-08-05 10:35 閱讀次數:165

       導熱界面材料(TIM)廣泛應用于工業(yè)、汽車(chē)和消費電子行業(yè)的電子元件散熱。在導熱材料中,絕大多數TIM材料都是有機硅樹(shù)脂體系,因為有機硅聚合物具有優(yōu)異的化學(xué)穩定性,物理特性隨溫度變化不明顯,例如粘度,模量等,這使得它們特別適合應用在運行中由于高功率或功率波動(dòng)導致顯著(zhù)溫度變化的場(chǎng)景中。然而隨著(zhù)應用場(chǎng)景多元化,有機硅TIM材料的一個(gè)普遍風(fēng)險也日漸突出,那就是有機硅油遷移問(wèn)題,即揮發(fā)和滲油,會(huì )對電子元件造成一定危害。

      有機硅油遷移問(wèn)題,無(wú)論是氣態(tài)揮發(fā)還是液態(tài)溢出都非常令人擔憂(yōu),盡管并非總是伴隨著(zhù)具體問(wèn)題。在對其具體應用的有效分析的基礎上,我們可以通過(guò)有機硅的配方設計來(lái)滿(mǎn)足這些特殊的應用場(chǎng)景。有機硅油的遷移通常是由TIM材料的微觀(guān)結構,電子元件的功率密度,熱吸附以及結構設計等多種因素決定??梢酝ㄟ^(guò)為這類(lèi)用途設計專(zhuān)用材料來(lái)解決這類(lèi)問(wèn)題。我們將闡述有機硅油遷移的根本原因,潛在風(fēng)險和緩解措施。


      TIM材料由聚合物樹(shù)脂及高導熱的填料組成,其中樹(shù)脂的導熱系數 約為0.1W/mK,填料的導熱系數在1-1000W/mK,而TIM材料的導熱系數在1-15W/mK。TIM材料中的聚合物樹(shù)脂體系的分子鏈段結構及不同的交聯(lián)形式為T(mén)IM材料提供了不同的物理形態(tài)。聚合物分子鏈段通過(guò)纏結形成網(wǎng)狀結構。

      TIM材料中的聚合物除了交聯(lián)的分子簇以外,還有一些沒(méi)有通過(guò)化學(xué)鍵鏈接在分子簇上的小分子。如果這些小分子的分子鏈足夠短,他們就不會(huì )與分子簇形成纏結,并在特定條件下會(huì )以液體形式從TIM材料的主體中溢出。而特別小的分子會(huì )以氣態(tài)的方式從材料中揮發(fā)出來(lái),并在電子元件的表面富集。

       絕大多數TIM材料都是采用有機硅樹(shù)脂體系,因為有機硅聚合物具有優(yōu)異的化學(xué)穩定性,另外它的物理特性隨溫度變化不明顯,例如粘度,模量等。這使得它們特別適合應用在那些在運行中由于高功率或功率波動(dòng)導致顯著(zhù)溫度變化的應用場(chǎng)景中。



       目前,導熱硅膠片等導熱材料大都是以硅膠為基體填充導熱粉體制成,其優(yōu)點(diǎn)是成本較低,導熱良好,具有較好的柔軟性,耐200°高溫,其缺點(diǎn)就是長(cháng)期高溫下應用有硅油析出,硅氧烷揮發(fā)。

有機硅低分子揮發(fā)和滲油的危害

       01、安防監控和攝像設備 - 揮發(fā)的有機硅成分會(huì )凝結在鏡面上,污染鏡頭,影響圖像清晰度;

       02、硬盤(pán)(HDD)- 滲出的硅油吸附粉塵,造成損傷讀取磁頭,損傷記錄膜,不能正確讀寫(xiě)數據;

       03、未聚合的硅氧烷,滲出的硅氧烷隨著(zhù)時(shí)間遷移到電路板上,吸附灰塵,可能造成短路;

       04、揮發(fā)的硅氧烷在極端條件下,將會(huì )形成二氧化硅的絕緣層,造成接觸失效。

產(chǎn)品特點(diǎn)

       1、TGP3000SF/TGP8000SF的便利性在多種應用場(chǎng)合保證了出色的熱可靠性。

       2、無(wú)硅油體系,不存在硅氧烷揮發(fā)(VOC)和出油的問(wèn)題。

       3、高壓縮比例具有較低的殘余應力和優(yōu)異的表面貼合性。

       4、該產(chǎn)品具有天然粘性,不需要額外的膠粘劑即可與熱源和散熱器配合使用。

       5、厚度范圍是0.5mm到5.0mm。





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