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电子导热灌封胶配方成分与生产工艺

  普通硅胶的导热性能较差,热导率通常只有0.2w/m·k 左右。因此提升电子灌封胶的导热性能只能在其成分配方中加入导热填料和改善其生产工艺技术中提高硅橡胶的导热率。常用的导热填料有金属粉末(如al、ag、cu 等)、金属氧化物(如al2o3、mgo、beo 等)、金属氮化物(如sin、aln、bn 等)及非金属材料(如sic、石墨、炭黑等)。同金属粉末相比,金属氧化物、金属氮化物的导热性虽然差一些。但保证能够为电子元器件提供安全可靠的散热途径的同时,又能起到良好电气绝缘的产品安全要求。

金属氧化物中al2o3是最常用的导热填料。金属氮化物中,氮化硼是最常用的导热填料。这些导热填料各有优缺点,金属以及非金属填料具有较好的导热性和导电性,而其化合物则具有较高的电绝缘性。一般而言,纤维状或箔片状的导热填料的导热效果更好。目前灌封胶行业中,较为低端的灌封胶产品一般使用氧化铝,氧化镁,而中高端产品用得最多是氮化硼,氮化铝。 

电子灌封胶

(液态普通硅胶)

导热填料成分结构影响灌封胶的导热性能

填料的热导率不仅与材料本身有关,而且与导热填料的粒径分布、形态、界面接触、分子内部的结合程度等密切相关。对填料进行表面处理可以提高填料与基胶的相容性,增加填充量,实现灌封胶导热性大幅度提高。

如采用经硅烷偶联剂kh-550、a-151、六甲基二硅氮烷、二甲基二甲氧基硅烷表面处理的刚玉粉填充rtv。导热硅橡胶,材料的热导率可从1.16w/(m.k)提高2.10w/(m·k),导热性能提高近一倍。

如果把无机填料的尺寸减小到纳米级,其本身的导热性会因粒子内部原子间距和结构的变化而发生质的变化。如常规氮化硼的热导率约为36 w/(m·k),而亚微米级bn却为280w/(m·k)。相同种类及用量的球形、片状、纤维填料对硅橡胶导热率的影响也不同,其中晶须对提高硅橡胶的热导率最有效。将各种尺寸的碳纤维加到传统的a12o3中热导率提高大约6倍。

灌封胶配方

(氮化硼粉末

灌封胶生产工艺影响灌封胶的导热性能

决定灌封胶导热性能的另一个主要因素是其生产工艺的差异。复合材料成型过程中的温度、压力、填料及各种助剂的加料顺序也会对灌封胶的导热性能会产生明显的影响。

如热硫化硅胶的热导率大多数高于rtv 硅橡胶。这一方面是由于rtv 硅橡要求具有较好的工艺操作性能,所以胶料的粘度不能太大,因此在生产的过程中不能加入太多胶的导热填料;另一方面是因为rtv 硅橡胶的致密性比热硫化硅橡胶差,也影响了其本身的导热性能。因此,通过对填料的种类、加入量及填料与其它助剂比例的优化可获得导热性高且综合性能优越的硅橡胶。

对于灌封胶的配方成分以及生产工艺对导热性能的影响分析就到此这里,更多最新导热散热资讯可以关注跨越电子九游会真人第一品牌官网:九游会真人第一品牌-九游会真人第一品牌

 
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