导热硅胶垫片作为一种重要的导热界面材料,广泛应用于电子设备的散热系统中。但在实际应用中,工程师们常常会遇到各种问题。今天,我们就来盘点一下导热硅胶垫片的那些“常见病”及其“处方”,帮助您的项目顺利散热!
问题一:导热垫片感觉“不导热”,设备温度居高不下
原因分析:
选型错误:导热系数选择过低,无法满足芯片的散热需求。
接触不良:垫片与发热源或散热器之间存在空隙,产生了接触热阻。
厚度不当:垫片过厚,本身的热阻过大;或过薄,无法有效填充缝隙。
解决方案:
精准选型:根据热源功耗和允许温升,以及芯片尺寸参数,通过仿真或计算选择合适的导热系数。
确保接触:保证足够的安装压力,使垫片被适度压缩(压缩率一般建议在15-30%),充分填充空隙。
匹配厚度: 测量散热器与热源之间的间隙,选择比该间隙稍厚(例如间隙0.5mm,选0.6-0.8mm)的垫片,靠压缩来实现完美填充。
问题二:垫片渗油,污染周边元件
可能原因:
材料劣质:使用了硅油含量过高或基材质量差的廉价垫片。
长期高温老化:在高温环境下长时间工作,硅油被析出。
解决方案:
选择品牌产品:选用知名品牌或信誉良好供应商(如鸿富诚)的产品,它们通常有更稳定的结构和更低的出油率。
考虑无硅油产品:对于有严格洁净度要求的应用(如光学、医疗设备),可考虑使用无硅油的导热垫片(如碳纤维基)或导热凝胶。
评估工作温度:确保所选垫片的长期工作温度范围覆盖您的应用场景。
问题三:垫片撕裂、破损,难以安装或拆卸
可能原因:
材料太软或太脆: 抗撕裂强度低的垫片,在安装或维修时容易扯破,留下残料。
拆卸方法不当:直接生拉硬扯。
解决方案:
选择高韧性产品:咨询供应商选择具有高抗撕裂强度的垫片型号(如增加基材)。
规范安装:安装时从一侧缓缓贴上,避免产生气泡。拆卸时,用镊子从一角缓慢、均匀地揭起,或者平行于PCB板面水平滑动垫片使其脱离。
问题四:垫片回弹慢或永久变形,影响维护
可能原因:
压缩永久变形率过高:垫片在长期受压后无法恢复到原始厚度,导致维护后重新装配时接触不良。
长期处于极限压缩状态。
解决方案:
关注关键参数:在选型时,除了导热系数,还需关注压缩量回弹性这些参数。选择压缩永久变形率低的产品。
合理设计结构及垫片选型:设计散热结构及垫片选型时,避免对垫片造成过度的、超出其规格书的压缩。
厚度为王:宁可稍厚,不可偏薄。适当的压缩是发挥性能的关键。
清洁表面:安装前,确保芯片和散热器表面清洁、干燥、无油污。
保存得当:未使用的垫片请放入原包装袋中,避光密封保存,防止吸附灰尘。
导热硅胶垫片虽小,却是散热系统的“咽喉要道”。正确的选型、安装和维护,是确保其发挥最佳性能的根本。希望本文能助您轻松解决散热难题。