导热硅橡胶材料在电子电器行业中的应用

1、5不断提出新的要求。在电子展，电子元件、逻辑电路向有效的去除电子设备产生的热量，这关系到产 性。品的使用寿命和质量的可靠导热硅橡胶材料在电子电器行业中的应用来源:广州市白云化工实业有限公司作者:陈思斌，王洪敏，诸泉日期:2010-8-4随着工业生产和科学技术的发展，人们对材料 电器领域，由于集成技术和组装技术的迅速发轻、薄、小的方向发展，发热量也随之增加，从而需要高导热的绝缘材料5热体与散热体之间垫一层绝 及氧化铍陶瓷等等，这种方 能低、价格高等缺点1 的散热器来解决，但大多数 导热材料中最重要的一员。提出了一些需导热产品的应材料，其导热性能主要是由 分布情况决定的。金属填料传统的解 决电子设

2、备散热的方法，是在发 缘的介质作为 导热材料，如云母、聚四氟乙烯 法有一定的效 果，但存在导热性能差，机械性 目前，解决电 子设备散热有些是通过各种形式 必须通过导热材料来解决，导热硅橡胶材料是 本文主要是介 绍了导热硅橡胶材料的种类，并 用解决方案。1、导热硅橡胶材料导热的机理导热硅橡胶材料是一种典型的高分子复合导热填料的种类和导热填料在硅橡胶基体中的（如Al、Ag等）具有较高的导热系数，但是大多数是导热也导电的；无机非金属材料（如 AIN、SiC等）导热系数也较高，但价格相当昂贵；目前主要用金属氧化物（如AI2O3、ZnO等）作为导热填料，如 表1是一些导热 填料的导热系数。各种填充材料的

3、导热机理均不同，金属材料主要是靠电子运动进行导 热，金属导热率随温度的升高而降低，非金属的热扩散速度主要取决于邻 近原子的震动及结合基团，在强共价键合的材料中，在有序的晶体晶格中 导热是比较有效率的2。所以在采用非金 属材料作为导热 填料时，如何 提高体系中的导热 堆砌度”是提高导热系数的主要手段 。表1 一些辱婕埴料的耳热系数埴料A /w rti1 * K1埴料A/w itt'1 K'1地417BeO219A1190MgO36Ca380A12O330Mg103CaO15Fe63NiO12Cu398AIN320Au引于SiC270疲璃1.17云母0.592、导热硅橡胶材料的种类

4、和应用2.1导热硅膏和导热垫片导热硅膏是硅油和导热填料的机械混合膏状物，具有随时定型、导热 系数高、不固化、对界面材料无腐蚀等特点。在电子设备中，各种电子兀 件之间有许多接触面和装配面，他们之间存在空隙，导致热流不畅，为了 解决这一问题，通常在接触面之间填充导热硅膏，利用导热硅膏的流动来 排除界面间的空气，降 低乃至消 除热阻。导热 垫片是经过特 殊的生 产工艺 加工而成的片状导热绝缘硅橡胶材料，具有表面天然粘性，高导热系数、 高耐压缩性、高缓冲性等等特点，主要应用于发热器件与散热片及机壳的 缝隙填充材料，因其材质的柔软及在低压迫力作用下的弹性变量，可于器 件表面甚至为粗糙表面构造密合接触，减

5、少空气热阻抗，很好的解决了导 热硅膏在咼温 后有硅油渗出、表面积存灰尘等等缺点。2.2导热阻燃硅橡 胶材料近年来，硅橡胶材 料在电子 电器行业中得 到了广泛的应用，但因其是 聚合物材料，易燃，发烟量大，有时却是火灾的直接导火线；因此阻燃型 硅橡胶已经慢慢成为电子电器行业中硅橡胶材料的主要力量。本公司采用 经过表面处理 的导热填料和自制的阻燃剂开发 出了阻燃达到 UL94V-0级、导 热系数超过1.0W/mK （均是经过权威部门测试和认 证的）的SKF323导热 阻燃用硅酮密封胶产品，现正广泛应用于导热和阻燃均要求较高的汽车模 块、电路模块 和PCB板等等电子电器 产品中。2.3导热灌封硅橡胶材

6、料灌封分为局部灌封和整体灌封。局部灌封是只对大功率器件进行灌封，使其通过导热灌封硅橡胶材料与散热体连接在一起，使产生的热量能够迅 速的传到散热体。整体灌封是对印制线路板上的所有元器件全部灌封，使 其产生的热量能够迅速扩散，直接散发到外界环境中3。此类产品一般是双组分的，使用时将两种组分混合排泡后，灌于线路板上，硫化成弹性 体的，此类产品不仅有散热绝缘作用，而且还有减震和三防的作用，现在 正广泛应用于 LED灯的灌封和粘结，其他电路、家用电器的绝缘密封。2.4高导热硅橡胶 粘合剂高导热粘合剂多用于绝缘性场合，因为在电子电器工业发展中，电子电 器材料 领域急 需导热 绝缘材料 ，特别 是大功 率散

7、热 的场合 ，如半 导体和 散 热器的 粘合、 管心的 保护、管 壳的密 封、电 子整流 器、热 敏电阻 器的导 热 绝缘， 微包装 中多层 板的导热 绝缘组 装等需 要不同 工艺性 能的导 热绝缘 胶。2.5 导热耐高温硅 橡胶导热 耐高温 硅橡胶 主要应用 于诸如 低压大 电流变 压器的 粘结和 密封； 雷 达磁场 线圈的 导热绝 缘；各种 高温功 率管与 散热器 、印制 板的组 装；微 包装技术、电 用电器及军用电器等高温散热体 。3、总结导热硅橡 胶材料在国外的研究较为成熟 ，如道康宁、 GE 东芝等等就开 发 了多种 导热硅 橡胶产 品，而国 内还在 开拓阶 段，如 能解决 综合性 能和工 艺 性能的 一致统 一，导 热硅橡胶 必然会 有很好 的发展 前景。 总之， 导热硅 橡 胶不仅 具有良 好的导 热性能， 还具有 很多其 他材料 所不具 备的性 能，如 耐侯性、粘结 性等等，故其开发前景可观，应 用也将越来越广泛。参考文献1 李胜方 .