使用导热胶粘剂进行安装

使用导热胶粘剂进行安装

将元件安装到散热片的更佳解决方案

导热胶粘剂提供了一种替代传统机械装配的新解决方案。这些胶粘剂可实现相似及不同基质的永久装配,同时简化装配程序。

导热胶粘剂具有以下优势:

  • 简单可靠
  • 生产的可重复性
  • 相较卡夹和螺钉具有成本优势
  • 可提升电源的可靠性
  • 可应用到各种不同的封装类型

 

典型封装安装示例


液体胶粘剂

双面胶带


一般应用指南

在评估导热胶粘剂时,有一些基本的属性需要考虑在内:

  1. 导热性
  2. 粘合层厚度
  3. 粘合强度
  4. 固化条件
  5. 储存和保质期

导热性较高的胶粘剂具有更好的热性能。建议导热性应介于3-5 W/m-K的范围内。

典型的粘合层厚度介于2-7 mil之间。如需提高热性能(热阻更低),则建议采用更薄的粘合层。减小粘合层厚度会降低粘合强度,因此需要对每种应用进行测试,以便在粘合层厚度、热阻和粘合强度之间找到最佳平衡。

为了获得最佳粘合性能,必须使粘合层厚度达到均匀一致。使用胶粘剂固定IC时,需要达到良好的粘合强度。较高粘度的产品都具有出色的粘合强度。固化必须按照数据手册中的建议进行操作。如果元件固化不当,会导致装配件的热阻增大,从而导致热性能不佳。此外,还必须考虑所选材料的储存温度和保质期。


双面胶带比较

供应商MPN胶带厚度(mm)导热性(W/m-K)介电强度(kV/mm)粘合剥离强度(N/cm)
3M TM-670SA 0.25 0.6 24 5.5
3M TM-671SA 0.375 0.6 24 9.3
3M TM-672SA 0.5 0.6 24 11.6
3M 8805* 0.125 0.6 26 7.5
3M 8810* 0.25 0.6 26 13
3M 8815* 0.375 0.6 26 19
3M 8820* 0.5 0.6 26 26

*工作温度范围:短期(小时-天):125°C - 150°C;长期(周-月):90°C - 100°C
  保质期:2年

液体胶粘剂比较

供应商MPN导热性(W/m-K)保质期
(mos.)
储存温度(°C)介电强度(kV/mm)工作温度范围(°C)固化温度(°C)固化时间(min)
Dow Corning DA-6534 6.8 4 -10至-25   -40至200 150 120
DA-6524 2.1 6 -10至-25   -40至200 150 60
TC-2030 2.6 12 <40   -40至200 130 60
Timtronics 813HTC 2.7 4 25 20.07 270 150 30
816HTC 2.7 24 25 16.53 150 25 2880
Aremco 556-HT-SP 3.5 6 25   230 177/149 60/120
Creative Materials 116-04A / B-187 2.63 12 20-25 18.7   100 30
122-07 (SP) 5.5 2 25 17.32 -55 to 230 150 60
109-12 5.65 1.5 25 19.48   121 240
Bergquist Company Hermitage 5         150/160 20/6
Springtime Blue 3         150/160 20/6


使用双面胶带进行安装

1. 用酒精清洁器件背面


2. 用酒精清洁散热片表面


3. 按照要求的尺寸剪切胶带


4. 将胶带粘贴到一个基质


5. 剥离另一面的离型材料



6. 将器件固定到散热片并进行夹压



使用液体胶粘剂进行安装

1. 用酒精清洁器件背面


2. 双组份环氧树脂注射器


3. 双组份环氧树脂(组份A和组份B)


4. 混合胶粘剂溶液


5. 涂抹薄层的胶粘剂



6. 将器件固定到散热片并进行夹压,留出足够的固化时间



胶粘剂对热阻的影响

导热胶粘剂容易对散热器装配件的有效热阻产生影响。具体请参见下表,通过比较了解采用不同导热胶粘剂的器件结到散热片的热阻,以及采用卡夹和螺钉及散热膏的机械安装方法的器件结到散热片的热阻。器件的热阻根据器件结温度、散热片温度和器件总功耗计算得出。

   安装方法  
器件热阻散热膏及机械卡夹8805
(胶带)
8810
(胶带)
Hermitage
(环氧树脂)
Springtime Blue
(环氧树脂)
816HTC
(环氧树脂)
MOSFET结到散热片的热阻(°C/W) 2.955 7.057 9.589 2.733 3.018 3.776
二极管结到散热片的热阻(°C/W) 2.034 6.042 7.839 1.784 2.157 3.097


推荐供应商:

供应商联系信息
Dow Corning Corporation Corporate Center
PO Box 994
MIDLAND MI 48686-0994
United States

General Inquiries/Reception
直线电话: +1 (989) 496-4400
Product/Price Related Inquiries
+1 (989) 496-7875
免费电话: 1-800-248-2481
http://www.dowcorning.com

Timtronics 35 Old Dock Road
Yaphank, NY 11980 USA
+1 (631) 345-6509
info@timtronics.com
http://www.timtronics.com

Aremco Products Inc. 707 Executive Blvd.
Valley Cottage, NY 10989 USA
+1 (845) 268 0039
+1 (845) 268 0041(传真)
http://www.aremco.com

Creative Materials Inc. 12 Willow Road
Ayer, MA 01432 USA
免费电话:1-800.560.5667
+1 (978) 391-4705(传真)
国际电话:+1 (978) 391-4700
info@creativematerials.com
http://www.creativematerials.com

Bergquist Company Thermal Interface Material
18930 W. 78th Street
Chanhassen, MN 55317 USA
免费电话: (800) 347-4572
http://www.bergquistcompany.com

3M 3M Corporate Headquarters
3M Center
St. Paul, MN 55144-1000 USA
免费电话: 1-888-3M HELPS (1-888-364-3577)
http://solutions.3m.com