热管理解决方案 - 为电子制造商赋能

当前，电子行业技术创新日新月异，推动产品向体积更小、速度更快的方向发展，使得电路板冷却问题成为了一个主要挑战。这种趋势也带动了对更高性能和更具成本效益的热管理方案的需求。控制电子器件温度的能力直接影响了产品的稳定性、质量、使用寿命和成本。

如今，越来越多的热界面材料（TIM）和技术可供选择，给工程师们提供了极大便利，使得他们很容易地排除掉不切实际的热管理方案。

热界面材料的种类

电路板的操作在很大程度上决定了热界面材料的种类和应用工艺。制造商们可选择各种导热材料，如导热粘合剂、导热化合物、导热脂、导热膏、导热垫片、导热带和封装剂。


导热粘合剂	导热封装材料
导热粘合剂可永久地将散热片固定在印刷电路板（PCB）的发热元件上。单组份粘合剂易于涂覆，但双组份环氧粘合剂通常更为牢固。无需额外的结构件来固定散热片，同时，在不超过尺寸公差和保证足够粘结度的情况下，可让胶层厚度尽可能地薄。粘合剂具有比较好的导电性，但其导热性却不如非固化型导热化合物，尽管没有渗出或者完全变干的风险。不建议将导热粘合剂用于需要修复或升级的电路板。	导热封装材料可划分为两类：遮盖整个电路板的灌封化合物，以及遮盖电路板上特定元件或部分电路板的圆顶包封剂。这些材料可为电路板提供电绝缘作用时，还具有防冲击、防振动、防环境污染物和防生产后变化因素的作用。灌封化合物和圆顶包封剂通常为单组份或者双组份化合物，在添加填料后，则可起到散热和电绝缘的作用。

非固化型导热化合物、导热脂、导热膏和导热凝胶	导热垫和导热带
固化材料由填充了导热材料的增稠基液组成。它们非常粘稠，可以降低渗出的几率。毛细作用填充了散热片和安装表面之间的微小间隙，通过减少热阻来改善热传递。渗出和完全变干是导热脂最明显的劣势，因此，当需要考虑到这些因素时，固化型化合物更为合适。	导热片和导热带应用简单，无需固化，并且可预制尺寸，最适合用于要求半永久胶层和装配时间短的情况。导热垫可能会变得“干燥”，意思是它们不含粘合剂，或者含有比环氧或粘合剂更低粘结强度的压敏型粘合剂。

热管理材料的组成

可以说，大部分热界面材料都由两个部分组成：基料和填料。在选择基料时，要考虑到它们的介电强度、固化时间、粘度和其它与应用直接相关的机械性能。填料的唯一目的是散热，并且，只有其含量足够高时，才能起到散热的作用。不过，填料如果含量过高，则可能对电路板和点胶设备产生研磨作用。

基料

• 硅酮

• 聚氨酯

• 丙烯酸

• 矿物油

• 酯类油

• 焊料和易熔合金，如镓、锡、铟、铅和/或铋

填料

• 金属粉末：银、铝、铜、锌和金，以及各种金属。

• 金属氧化物（陶瓷）和金属氮化物（无机）：氧化铍、氧化铝、氧化锌、二氧化硅、氮化硼、氮化铝和混合物。

• 碳基材料：金刚石、碳纤维、石墨或石墨烯。

安士澳粘合剂可供应各类热管理材料，同时，我们也不断在探寻新的技术和材料，以期帮助电子制造商制造出更小、更快、更强的产品。我们的主要热管理材料制造商包括：3M、Bergquist、Dow、Henkel LOCTITE/ResinLab和Techspray.

文章来源：https://www.ellsworth.com/insights/white-papers/thermal-management-solutions/

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