导热硅胶片的选型跟使用

"研发设计选型——如何确定型号及厚度、选择什么样的固定方式、压缩区间多少合适、对装配表面的平面度粗糙度有没有限制要求定义：

界面间隙：散热器安装后，发热芯片与散热器两个接触面之间的距离。

器件公差：当散热器为外壳或者其它结构件时，因为是分别生产和固定，装配起来后就会存在一定的器件公差，器件公差 =(大界面间隙 - 小界面间隙)/ 大界面间隙。

界面平整：指的是两个界面的都是平面且粗糙度小于0.1mm。"

本文通过以下几种情况说明如何选择合适的导热材料：

一、当界面间隙很小(≤0.5mm)且界面平整时，那么可以选择导热硅脂、导热泥(液态)、双组份导热胶(固化型)、超薄导热垫片，液态材料压缩厚度可以压到0.1mm以下，超短的传热距离代表极高的导热效率，追求高效导热时，尽量使用膏状的导热材料。

因为导热硅脂和导热泥属于不固化液态材料，它的缺点也很大，除了绝缘强度差或者不绝缘之外，硅脂长时间使用后因为硅油分子的挥发和迁移，导致干裂失效以及光学污染等问题;而导热胶固化后就是导热垫片，可靠性好，但安装操作性不如硅脂和垫片，可以点胶但无法通过丝网印刷施工;超薄导热垫片的厚度一般在0.2~0.4mm，便于人工安装，可以重工和返修，热稳定性好，0.2mm的绝缘强度可以超过3000V，缺点是厚度无法压缩到0.1mm以下。

二、如果界面间隙较大(>0.5mm)、器件公差较小(≤50%)且界面平整，则根据器件公差选择不同硬度的导热垫片，导热垫片大有10%的厚度公差，因此压缩率要超过10%，一般建议使用20%~70%，压缩率越大，要求硬度越小。

例如：某散热结构中，芯片与散热器之间的间隙为0.5~1mm，根据20%的小压缩率，导热垫片的小厚度为1.0/(1-0.2)=1.25mm，大压缩率为(1.25-0.5)/1.25=60%，导热垫片要压缩60%且反弹力小必须是比较柔软还要安装性好，导热垫片的硬度应选择在Shore OO 35左右。

三、当界面间隙较大(≥0.5mm)且器件公差也很大(50%~90%)且界面平整时，可以选择超软导热垫片(硬度在ShoreOO 15~25)，其压缩率为20%~90%。例如：某散热结构的界面间隙为0.5~3mm器件公差为83.3%时，导热垫片的小厚度为3.0 /(1-0.2)=3.75mm，大压缩率为(3.75-0.5)/ 3.75=86.7%，超软导热垫片的安装效率比常规的稍差。