傳統(tǒng)的解決電子設(shè)備散熱的方法，是在發(fā)熱體與散熱體之間墊一層絕緣的介質(zhì)作為導(dǎo)熱材料，如云母、聚四氟乙烯及氧化鈹陶瓷等等，這種方法有一定的效果，但存在導(dǎo)熱性能差，機(jī)械性能低、價格高等缺點(diǎn)。隨著工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對材料不斷提出新的要求。在電子電器領(lǐng)域，由于集成技術(shù)和組裝技術(shù)的迅速發(fā)展，電子元件、邏輯電路向輕、薄、小的方向發(fā)展，發(fā)熱量也隨之增加，從而需要高導(dǎo)熱的絕緣材料，有效的去除電子設(shè)備產(chǎn)生的熱量，這關(guān)系到產(chǎn)品的使用壽命和質(zhì)量的可靠性。

　　目前，解決電子設(shè)備散熱有些是通過各種形式的散熱器來解決，但大多數(shù)必須通過導(dǎo)熱材料來解決，導(dǎo)熱硅膠片是導(dǎo)熱材料中最重要的一員。下面由深圳市佳日豐電子材料有限公司的研發(fā)工程師給大家介紹導(dǎo)熱硅膠導(dǎo)熱材料的種類，并提出了一些需導(dǎo)熱產(chǎn)品的應(yīng)用解決方案。

　　1、導(dǎo)熱硅膠導(dǎo)熱材料導(dǎo)熱的機(jī)理

　　導(dǎo)熱硅膠導(dǎo)熱材料是一種典型的高分子復(fù)合材料，其導(dǎo)熱性能主要是由導(dǎo)熱填料的種類和導(dǎo)熱填料在硅橡膠基體中的分布情況決定的。金屬填料(如Al、Ag等)具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)，但是大多數(shù)是導(dǎo)熱也導(dǎo)電的;無機(jī)非金屬材料(如AlN、SiC等)導(dǎo)熱系數(shù)也較高，但價格相當(dāng)昂貴;目前主要用金屬氧化物(如Al2O3、ZnO等)作為導(dǎo)熱填料，如下圖是導(dǎo)熱硅膠片(JRF-PM500)的導(dǎo)熱系數(shù)。各種填充材料的導(dǎo)熱機(jī)理均不同，金屬材料主要是靠電子運(yùn)動進(jìn)行導(dǎo)熱，金屬導(dǎo)熱率隨溫度的升高而降低，非金屬的熱擴(kuò)散速度主要取決于鄰近原子的震動及結(jié)合基團(tuán)，在強(qiáng)共價鍵合的材料中，在有序的晶體晶格中導(dǎo)熱是比較有效率的[2]。所以在采用非金屬材料作為導(dǎo)熱填料時，如何提高體系中的導(dǎo)熱“堆砌度”是提高導(dǎo)熱系數(shù)的主要手段。

　　2、導(dǎo)熱硅膠導(dǎo)熱材料的種類和應(yīng)用

　　◆導(dǎo)熱阻燃硅橡膠材料

　　近年來，硅橡膠材料在電子電器行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，但因其是聚合物材料，易燃，發(fā)煙量大，有時卻是火災(zāi)的直接導(dǎo)火線;因此阻燃型硅橡膠已經(jīng)慢慢成為電子電器行業(yè)中硅橡膠材料的主要力量。本公司采用經(jīng)過表面處理的導(dǎo)熱填料和自制的阻燃劑開發(fā)出了阻燃達(dá)到UL94V-0級、導(dǎo)熱系數(shù)超過1.0W/m·K(均是經(jīng)過權(quán)威部門測試和認(rèn)證的)的SKF323導(dǎo)熱阻燃用硅酮密封膠產(chǎn)品，現(xiàn)正廣泛應(yīng)用于導(dǎo)熱和阻燃均要求較高的汽車模塊、電路模塊和PCB板等等電子電器產(chǎn)品中。

　　◆導(dǎo)熱耐高溫硅橡膠

　　導(dǎo)熱耐高溫硅橡膠主要應(yīng)用于諸如低壓大電流變壓器的粘結(jié)和密封;雷達(dá)磁場線圈的導(dǎo)熱絕緣;各種高溫功率管與散熱器、印制板的組裝;微包裝技術(shù)、電用電器及軍用電器等高溫散熱體。

　　◆導(dǎo)熱硅膠片和導(dǎo)熱硅脂

　　導(dǎo)熱硅膠墊片是經(jīng)過特殊的生產(chǎn)工藝加工而成的片狀導(dǎo)熱絕緣硅橡膠材料，具有表面天然粘性，高導(dǎo)熱系數(shù)、高耐壓縮性、高緩沖性等等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于發(fā)熱器件與散熱片及機(jī)殼的縫隙填充材料，因其材質(zhì)的柔軟及在低壓迫力作用下的彈性變量，可于器件表面甚至為粗糙表面構(gòu)造密合接觸，減少空氣熱阻抗，很好的解決了導(dǎo)熱硅脂在高溫導(dǎo)熱硅脂是硅油和導(dǎo)熱填料的機(jī)械混合膏狀物，具有隨時定型、導(dǎo)熱系數(shù)高、不固化、對界面材料無腐蝕等特點(diǎn)。在電子設(shè)備中，各種電子元件之間有許多接觸面和裝配面，他們之間存在空隙，導(dǎo)致熱流不暢，為了解決這一問題，通常在接觸面之間填充導(dǎo)熱硅脂，利用導(dǎo)熱硅脂的流動來排除界面間的空氣，降低乃至消除熱阻。后有硅油滲出、表面積存灰塵等等缺點(diǎn)。

　　◆導(dǎo)熱灌封硅橡膠材料

　　灌封分為局部灌封和整體灌封。局部灌封是只對大功率器件進(jìn)行灌封，使其通過導(dǎo)熱灌封膠材料與散熱體連接在一起，使產(chǎn)生的熱量能夠迅速的傳到散熱體。整體灌封是對印制線路板上的所有元器件全部灌封，使其產(chǎn)生的熱量能夠迅速擴(kuò)散，直接散發(fā)到外界環(huán)境中。此類產(chǎn)品一般是雙組分的，使用時將兩種組分混合排泡后，灌于線路板上，硫化成彈性體的，此類產(chǎn)品不僅有散熱絕緣作用，而且還有減震和三防的作用，現(xiàn)在正廣泛應(yīng)用于 LED燈的灌封和粘結(jié)，其他電路、家用電器的絕緣密封。

　　◆高導(dǎo)熱硅橡膠粘合劑

　　高導(dǎo)熱粘合劑(單組份粘接劑)多用于絕緣性場合，因?yàn)樵陔娮与娖鞴I(yè)發(fā)展中，電子電器材料領(lǐng)域急需導(dǎo)熱絕緣材料，特別是大功率散熱的場合，如半導(dǎo)體和散熱器的粘合、管心的保護(hù)、管殼的密封、電子整流器、熱敏電阻器的導(dǎo)熱絕緣，微包裝中多層板的導(dǎo)熱絕緣組裝等需要不同工藝性能的導(dǎo)熱絕緣膠。

　　3、總結(jié)

　　導(dǎo)熱硅膠片等導(dǎo)熱材料在國外的研究較為成熟，如道康寧、GE東芝等等就開發(fā)了多種導(dǎo)熱硅橡膠產(chǎn)品，而國內(nèi)還在開拓階段，只有JRF、佳日豐泰等開發(fā)了多種導(dǎo)熱硅橡膠產(chǎn)品，并廣泛的用于各個行業(yè)?？傊瑢?dǎo)熱硅橡膠不僅具有良好的導(dǎo)熱性能，還具有很多其他材料所不具備的性能，如耐侯性、粘結(jié)性等等，應(yīng)用也將越來越廣泛。