一、选择散热方案:电子产品现在往短小轻薄的趋势发展,一般采用被动散热方式!
传统以散热片方案为主;现趋势是取消散热片,采用结构散热件(金属支架,金属外壳);或散热片方案和散热结构件方案结合;在不同的系统要求和环境下,选择性价比最好的方案.
若采用散热片方案,不建议直接采用低导热能力的导热双面胶;也不建议采用不具备减震功能的导热硅脂;建议采用金属挂钩接或塑胶pushpin来操作,选用0.5mm厚度的导热硅胶片配合使用,这两种方案安装操作方便,还可以不使用被胶,散热效果会比导热双面胶好很多,更安全可靠。总的成本上包括单价,人力,设备会更有竞争力。
二、选择散热结构件类散热,则需要考虑散热结构件在接触面的结构形态局部突起、局部避位等!
在结构工艺和导热硅胶片的尺寸选择上做好平衡。在工艺允许的条件下尽量建议不选择特别厚的导热硅胶片。这里一般为操作方便建议采用单面被胶,将带被胶面贴到散热结构件上;
这里要特别选择压缩比好的,保证一定的压力给导热硅胶片.(导热硅胶片的厚度选择必须大于散热结构件与热源的理论间隙上限工差,一般可以多1mm---2mm。)选择散热结构件散热时也要在PCB布局时考虑元器件的位置,高低和封装形式,可以将一些热源放置规律,减少散热结构件成本。
导热系数选择导热系数选择最主要还是要看热源功耗大小,以及散热器或散热结构的散热能力大小。一般芯片温度规格参数比较低,或对温度比较敏感,或热流密度比较大(一般大于0.6w/cm3需要做散热处理,一般表面小于0.04w/cm2时候都只需要自然对流处理就可以)这些芯片或热源都需要进行散热处理,并且尽量选择导热系数高点的导热硅胶片。
三、消费电子行业一般不允许芯片结温高于85度,也建议控制芯片表面在高温测试时候小于75度!
整个板卡的元器件也基本采用的是商业级元器件,所以系统内部温度常温下建议不超过50度。第一外观面,或终端客户受能接触的面建议温度在常温下得低于45度.选择导热系数较高的导热硅胶片可以满足设计要求和保留一些设计裕度。
热流密度:定义为:单位面积(1平方米)的截面内单位时间(1秒)通过的热量.结温它通常高于外壳温度和器件表面温度。结温可以衡量从半导体晶圆到封装器件外壳间的散热所需时间以及热阻。
四、影响导热硅胶导热系数的因素,聚合物基体材料的种类和特性基体材料的导热系数超高!
填料在基体的分散性越好及基体与填料结合程度越好,导热复合材料导热性能越好。填料的种类填料的导热系数越高,导热复合材料的导热性能越好。
填料的形状一般来说,容易形成导热通路的次序为晶须>纤维状>片状>颗粒状,填料越容易形成导热通路,导热性能越好。填料的含量填料在高分子的分布情况决定着复合材料的导热性能。当填料含量较小时,起到的导热效果不明显;当填料过多时,复合材料的力学性能会受到较大的影响。而当填料含量增至某一值时,填料之间相互作用在体系中形成类似网状或者链状的导热网链,当导热网链的方向与热流方向一致时,导热性能最好。
因此,导热填料的量存在着某一临界值。填料与基体材料界面的结合特性填料与基体的结合程度越高,导热性能越好,选用合适的偶联剂对填料进行表面处理,导热系数可提高10%—20%。
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