使用導熱粘合劑接合

使用導熱粘合劑接合

將零件接合至散熱片的出色解決方案

導熱粘合劑提供一種取代傳統機械組裝的全新解決方案。 這些粘合劑允許永久組裝類似和不同的基材,並可簡化組裝程序。

導熱粘合劑的優勢:

  • 簡單可靠
  • 生產中可重複使用
  • 比螺絲夾更節省成本
  • 提高電源供應器的可靠性
  • 適用於各種封裝

 

典型封裝接合範例


液體粘合劑

雙面膠帶


一般應用準則

評估導熱粘合劑時,需考慮以下基本屬性:

  1. 導熱性
  2. 粘接層厚度
  3. 粘附強度
  4. 固化條件
  5. 儲存和保質期

導熱性更高的粘合劑具有更好的散熱效能。 建議採用 3-5 W/m-K 的導熱範圍。

粘接層厚度通常為 2-7 mil。 如要提高散熱效能 (降低熱阻),建議採用更薄的粘接層。 粘接層更薄可能會降低粘附強度,因此,每種應用均需經過測試,以便在粘接層厚度、熱阻與粘附強度之間取得適當平衡。

重要的是採用統一的粘接層厚度,以實現最佳粘附效能。 使用粘合劑接合 IC 時需採用良好的粘接強度。 粘度更高的產品具有優異的粘附強度。 必須依照產品規格型錄的建議執行固化。 若零件固化不當,則可能導致組裝的熱阻較高,使得散熱效能較差。 此外,還必須考慮所選材料的儲存溫度和保質期規格。


雙面膠帶比較

供應商MPN膠帶厚度 (mm)導熱性 (W/m-K)電介質強度 (kV/mm)粘附剝離強度 (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

*工作溫度範圍: 短期 (小時-天) 125°C - 150°C;長期 (週-月) 90°C - 100°C
  保質期: 2 年

液體粘合劑比較

供應商MPN導熱性 (W/m-K)保質期
(月)
儲存溫度 (°C)電介質強度 (kV/mm)工作溫度範圍 (°C)固化溫度 (°C)固化時間 (分鐘)
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 至 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


使用雙面膠帶接合

1. 用酒精清潔裝置背面


2. 用酒精清潔散熱片表面


3. 根據所需尺寸裁切膠帶


4. 將膠帶貼至基材上


5. 撕除另一側的襯層



6. 將裝置與散熱片接合並施力夾緊



使用液體粘合劑接合

1. 用酒精清潔裝置背面


2. 雙組分環氧樹脂注射器


3. 雙組分環氧樹脂 (溶液 A 和溶液 B)


4. 混合粘合劑溶液


5. 塗上一層薄薄的粘合劑



6. 將裝置與散熱片接合並將其夾緊,然後給予足夠的時間待其固化



粘合劑對熱阻的影響

導熱粘合劑往往會影響散熱片組裝的有效熱阻。 請參閱下表,其中列出了相比使用散熱膏進行螺絲夾機械接合的方式,使用不同導熱粘合劑將裝置接面至散熱片時的熱阻對比。 裝置的熱阻是根據裝置接面溫度、散熱片溫度及裝置總功耗計算得出的。

   接合方法  
裝置熱阻機械夾持中的散熱膏8805
(膠帶)
8810
(膠帶)
Hermitage
(環氧樹脂)
Springtime Blue
(環氧樹脂)
816HTC
(環氧樹脂)
將 MOSFET 接面至散熱片時的熱阻 (°C/W) 2.955 7.057 9.589 2.733 3.018 3.776
將二極體接面至散熱片時的熱阻 (°C/W) 2.034 6.042 7.839 1.784 2.157 3.097


推薦的供應商:

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