(2020年整理)导热界面材料

学海无涯学海无涯#用途：汽车干式点火圈，摩托车无触点火装置封装，普通电器元件封装。粘接性介于环氧与有机硅之间，耐温一般，一般不超过100度，气泡多，一定要真空浇注。优点，耐低温性能好 .成本：有机硅树脂〉环氧树脂〉聚氨酯注：在有机硅树脂中缩合型的成本接近了环氧树脂，而改性后的环氧树脂也接近了PU工艺性：环氧树脂>有机硅树脂>聚氨酯注：PU因为其亲水性，必须有真空干燥才能得到比较好的固化物，如无需真空和干燥的成本又实在太高，所以热溶胶虽然是加热溶解浇注，但总体来看其可操作性还是比 PU的简单的多电气性能：环氧树脂〉有机硅树脂〉聚氨酯 （PU）注：加成型的有机硅或者是石蜡等类型的热溶胶，有的电气特性甚至比环氧的还要高，例如表面电阻率耐热性：有机硅树脂〉环氧树脂〉聚氨酯 （PU）注：低廉价格的PU其耐热比热溶胶好不了多少有机硅树脂〉聚氨酯＞环氧树脂液体的化学品灌封到电器产品后，经过凝结固化，成为固体，从而起到保护、绝缘、密封、防水、保密等功能。双组份加成型有机硅灌封胶特点 ：.固化条件：可室温固化，也可以加热固化，具有温度越高固化越快的特点；.可操作时间：在室温条件下，可操作时间在240分钟内，特别利于自动生产线上的使用，提高工作效率、节约生产成本；.操作简单方便：可选择人工施胶或机械施胶；无需使用其它底涂剂；.粘接材料广泛：可以应用于 PC(Poly-carbonate)、ABS、PP、PVC等材料及金属类的表面；.具有优异的电气特性：具有优异的绝缘性能、导热、散热、抗震、耐电晕、防漏电和耐化学介质性能，因此对于电子、电器等产品能提供保护，密封和绝缘的功能；.耐高低温优良：耐高低温、抗老化性好。固化后在在很宽的温度范围( -60〜200C)内保持橡胶弹性；.柔韧胶膜：固化过程中不收缩，固化后形成韧性极佳的弹性体 ，吸收振动及激震，抗冲击性好，具有良好及缓冲效果 ，对电子、电器、玻璃等易碎品提

供极佳的耐震荡冲击及可靠性；.耐侯性强：抗紫外线，耐老化，抗臭氧，防潮、防水，耐盐雾、霉菌等，能在恶劣的自然环境中工作；.环保级别高：无毒、无污染、无溶剂、无腐蚀、常温下吸收空气中的水分固化，更安全环保，已通过欧盟 RoHS标准;(5)缩合型与加成型硅橡胶性能比较性能项目缩合型硅橡胶加成型硅橡胶线收缩率白分比<1.0<0.2深层固化一般建议灌封厚度W3cm任意硫化副产物酸、的、醇、内酮等小分子理论上没有电气绝缘性有小分子和副产物放出，初期下降， 以后缓慢恢复，一般能达到：1.0X1014~5.0X1014无副产物，电气性能 优异，一般能达到：5.0X1014~1.0X1015耐热性在密闭条件下较差良好耐湿热性表面发粘，强赏下降明，由于缩合型硅胶固化过程为聚硅氧烷的羟基与小分子交联剂反应脱出小分子，其交联点在原催化剂的存在卜，易受到水分子的进攻而降解，从而性能下降良好，加成型硅胶则为乙烯基和氢 基的加成反应，交联点为SiC形式，且加成型催化剂对硅氧烷与水的反应无作用，具交联点能够抵抗水分子的进攻而保持

返原性在密闭受热或湿热的条件下易返原，返原 后的橡胶其主链结构 无返原性发生断裂，表现为发粘，硬度明显降低，强度显著下降，甚至成为“糊状”，基本不具有硅橡胶的特性。在使用工艺中，由于硅橡胶固化后质密，缩合型硅橡胶交联反应产生的小分子逸出需要一定的时间，灌封厚度越厚，其逸出时 间越长，且通常会有所残留。如灌封胶层厚度超过一定厚度，底部密封的胶将等同于处在密闭的条件下，加之残留的小分子，更易发生返 原现象；若灌封后的工件或部件有发热或受热的情况，则返原现象将 更注：A:正常固化硅橡胶样品B:正常固化硅橡胶经过注：A:正常固化硅橡胶样品B:正常固化硅橡胶经过70C,20h烘烤后样品可以看出，缩合型硅橡胶固化样品经过烘烤后， 胶块出现返原现象，硬度变化明显；而加成型硅 橡胶固化样品烘烤前后，其硬度没有任何变化。两种灌封胶性能和填料：性能机械性能导热性阻燃性导电性耐热性透明性填料白炭黑金属粉氢氧化铝金属粉氧化铁硅树脂碳酸钙氧化铝氢氧化镁炭黑二氧化铀MQ树脂氧化钺氧化睇碳纤维硅微粉氧化镁炭黑氮化铝氮化硼碳化硅(6)灌封胶固化前一般测试性能：灌封胶固化前的主要特性有：颜色、粘度、比重、配比、凝胶时间、可使用时间、固化时间、触变性(止流性)、硬度、表面张力等。①粘度：是指胶体在流动中所产生的内部摩擦阻力，其数值由物质种类、温度、浓度等因素决定。它由双组份混合量、温度等②凝胶时间：胶水的固化是从液体向固化转化的过程， 从胶水开始反应起到胶体趋向固体时的临界状态的时间为凝胶时间,因素决定。它由双组份混合量、温度等因素停止作用时，胶体又恢复到原来时的稠度的现象。③触变性：该特性是指胶体受外力触动时，随外力作用由稠变稀，当外界因素停止作用时，胶体又恢复到原来时的稠度的现象。④硬度：是指材料对压印、刮痕等外力的抵抗能力。硬度的数值与硬度计类型有关，在常用的硬度计中，邵氏硬度计结构简单，适于生产检验，邵氏硬度计可分为A型、C型、D型，A型用于测量软质胶体，C和D型用于测量半硬和硬质胶体。⑤表面张力：液体内部分子的吸引力使表面上的分子处于向内一种力作用下，这种力使液体尽量缩小其表面积而形成平行于表面的力，称为表面张力。表面张力的单位是 N／m。表面张力的大小与液体的性质、纯度和温度有关。（7）灌封常见问题及原因分析：.局部放电起始电压低，线间打火或击穿电视机、显示器行输出变压器，汽车、摩托车点火器等高压电子产品，常因灌封工艺不当，工作时会出现局部放电、线间打火或击穿现象，是因为这类产品高压线圈线径很小，一般只有 0.02〜0.04mm,灌封料未能完全浸透匝间， 使线圈匝间存留空隙。由于空隙介电常数远小于环氧灌封料，在交变高压条件下，会产生不均匀电场，引起界面局部放电，使材料老化分解，引起绝缘破坏。从工艺角度分析，造成线间空隙有以下两方面原因：①灌封时真空度不够高，线间空气未能完全排除，使材料无法完全浸渗。②灌封前试件预热温度不够，灌入试件物料黏度不能迅速降低，影响浸渗。 操作上应注意如下几点：③灌封料复合物应保持在给定的温度范围内，并在适用期内使用完毕。④灌封前，试件要加热到规定温度，灌封完毕应及时进入加热固化程序。⑤灌封真空度要符合技术规范要求。.灌封件表面缩孔、局部凹陷、开裂 导热膏50g BN500灌封料在加热固化过程中会产生两种收缩：由液态到固态相变过程中的化学收缩和降温过程中的物理收缩。固化过程中的化学变化收缩又有两个过程：从灌封后加热化学交联反应开始到微观网状结构初步形成阶段产生的收缩，称之为凝胶预固化收缩；从凝胶到完全固化阶段产生的收缩我们称之为后固化收缩。这两个过程的收缩量是不一样的，前者由液态转变成网状结构过程中物理状态发生突变，反应基团消耗量大于后者，体积收缩量也高于后者。如灌封试件采取一次高温固化，则固化过程中的两个阶段过于接近，凝胶预固化和后固化近乎同时完成，这不仅会引起过高的放热峰、损坏元件，还会使灌封件产生巨大的内应力造成产品内部和外观的缺损。所以灌封料的固化速度与固化条件的匹配要适宜。通常采用的方法是依照灌封料的性质、用途按不同温区分段固化。在凝胶预固化温区段灌封料固化反应缓慢进行、反应热逐渐释放，物料黏度增加和体积收缩平缓进行。此阶段物料处于流态，则体积收缩表现为液面下降直至凝胶，可完全消除该阶段体积收缩内应力。对灌封料固化条件的制订，还要参照灌封器件内元件的排布、饱满程度及制件大小、形状、单只灌封量等。对单只灌封量较大而封埋元件较少的，适当地降低凝胶预固化温度并延长时间是完全必要的。4.固化物表面不良或局部不固化这些现象也多与固化工艺相关，主要原因是：①计量或混合装置失灵、生产人员操作失误。②A组分长时间存放出现沉淀，用前未能充分搅拌均匀，造成树脂和固化剂实际比例失调。③B组分长时间敞口存放、吸湿失效。④高潮湿季节灌封件未及时进入固化程序，物件表面吸湿。(8)有机灌封胶的应用：①汽车：电子点火和发动机控制模块，车轮转速传感器，轮胎气压传感器，电容器，开关，连接器和继电器，车灯镇流器和 HID模块，直流/直流转换器，电路板

发动机/传动控制器AdvancedMateForAutanotiveElectronicsThermalljCordieijelAdhesivesand;Gr?asesH I■VYVYWWiWWWWYVYWWWWiWVWVW1rYYWWiVYVWVW1rYYWWiWWrWWWWYWWWWWVAdhesiveUrethanePd；ingflcrtnaBisstsAJ)ILblWbfQrS|xi?<iGonirc.'rJSSilieoneCoalingforQacftDCir3urboardsUrtlhaAe^o-.<JJ-1/a2uLimPettingq■：'I^Tt3nGcHsLxetnaneRollingMidt?LewiSensors'OS'：ic«n«PonFKJO*TrangnussinnCorMrol物《OEpoxyMhg中也GfirBflnerins0EpotxyPott：ng017Vh.a3puEdSeil.licroeieGtranic?-.；aferials巳口皿了PottngforHlD.iahtino・♦■■十«6…二,—OFr™y*At3ntit

torAirFlewSensors②航空、航海、航天③工业电子品④LED:应用实例（LED灯泡）3ffCX)ndiHnrvpttn*,导热产品2.V防导热产品1.电源元件的灌封材料芯片电路板和散热片之间应用实例（LED路灯）芯片电路板和金属外壳之间PUBConformalcoating导热产品工*LEDchip栏日(IwwepowercomS**lant*faxdustan<tmQivtinprotectionThermalirtterfAecFTiiA10d-ri31SPUBConformalcoating导热产品工*LEDchip栏日(IwwepowercomS**lant*faxdustan<tmQivtinprotectionThermalirtterfAecFTiiA10d-ri31SAdhesiws3»nvirorwnentaVseats.*导热产品3.电源元件的灌封材料④微电子处理器[>ieAttachMhes；vesGlob-TopEncapsulantsCrcj/fSAF™CaMty/DarriEneapsulantsMicroeiectronic[>ieAttachMhes；vesGlob-TopEncapsulantsCrcj/fSAF™CaMty/DarriEneapsulantsMicroeiectronicGraaeEncapsulanlsCtrcuitSAF^QSurfaceMountAahesives6.新能源-太阳能、风能GfassEecapsHa川CrystaBine-Cans■Fr«rinint4口方巾触EncapsulartB@q*tShqetJunctionBox.AdhcjMwe*叱Hh叫Ago也Frame/Rail六、LED灯具对导热界面材料的选择基板和外壳非常平整。有的厂家用导热膏，也有用导(1)led路灯：不同的厂家有不同的设计，本人见过有的厂家不用，单不是集成灯珠。要求铝基板和外壳非常平整。有的厂家用导热膏，也有用导热硅胶片，近两年又有厂 家用导热石墨片。建议：用石墨片和导热硅胶片。（2）led日光灯和面板灯：最好选用导热