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解锁有机硅导热产品开发的新技能

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随着5G通讯、新能源汽车、人工智能、物联网和工业智慧化等行业的迅速发展,市场对导热材料的需求大幅上升,作为导热界的扛把子--有机

随着5G通讯、新能源汽车、人工智能、物联网和工业智慧化等行业的迅速发展,市场对导热材料的需求大幅上升,作为导热界的扛把子--有机硅导热材料也将迎来行业的高速发展契机。基于此,辰矽小编带您了解目前市场上主流有机硅导热产品,以及如何高效用有机硅原材料去开发这些导热产品。

一、有机硅导热材料

有机硅导热材料是一种具有增强导热特性的混合材料,由有机硅油或硅树脂和导热填料(氧化铝、氮化硼、碳纳米管、石墨烯等粉体)配制而成。它具有表面自清洁、热阻低、屈曲量小、耐腐蚀性和耐高温(200~350℃)等优点,广泛应用于汽车电子、通信网络、高端照明、多媒体解决方案、集成电路、移动设备、智能穿戴、航天领域等行业。有机硅导热材料按形态划分主要有:导热硅胶片(导热垫片)、导热硅凝胶、导热硅脂、有机硅导热灌封胶、有机硅导热粘接胶等。

1.导热硅胶片(导热垫片)

导热硅胶片是一种橡皮形的片状材料,具有很好的弹性与柔软性,主要应用于发热器件与散热片及机壳的缝隙填充,将热量从分离器件或整个PCB传导到金属外壳或扩散板上,从而能提高发热电子组件的效率与使用寿命;在-45~200℃温度,低压力环境下仍可稳定工作,还具备减震、耐磨、高压缩等优点,是目前应用最广的有机硅导热材料。

2.导热硅凝胶

导热硅凝胶是一种凝胶状的有机硅导热材料,由有机硅凝胶和多种导热粉体混炼而成,分单组分和双组分两种形式。生产时,是在真空状态下进行,没有一点空气;施工时,通过自动点胶机点胶,实现自动化生产。它继承了硅胶材料亲和性好,耐候性、耐高低温性以及绝缘性好等优点,同时具有一定流动性和可塑性强,能够满足不平整界面的填充,还可以压缩到一个很薄很薄的厚度,极大降低热阻,从而显著提高传热效率,可以满足各种应用下的传热需求。由于导热凝胶具有导热垫片和导热硅脂的优点,弥补了它们的弱点,使得它在有机硅导热材料的比例不断上升,并有可能成为主流的导热有机硅材料。

3.导热硅脂

导热硅脂是一种不会固化的膏状导热界面材料,它由导热填料和有机硅硅油组成(一般是二甲基硅油、乙烯基硅油或苯基硅油),主要用于填补两种材料接合或接触时产生的微空隙及表面凹凸不平的孔洞,可广泛涂覆于各种电子产品,减少传热接触热阻,提高器件散热性能。它既有优异的电绝缘性,又有极佳的导热性,同时具有耐高低温、耐水、臭氧、耐候耐老化性,可以在-60~200℃长期工作。在散热与导热应用中,即使是表面非常光洁的两个平面在相互接触时都会有空隙出现,这些空隙中的空气是热的不良导体,会阻碍热量向散热片的传导。而导热硅脂就是一种可以填充这些空隙,使热量的传导更加顺畅迅速的材料。

4.有机硅导热灌封胶

有机硅导热灌封胶是一种柔软、有弹性、表面具有粘附性的导热界面材料,它多为双组分的A、B硅凝胶,再加入导热填料,在室温条件下通过加成固化反应形成一种柔软的导热有机硅弹性体。固化后具有优异的电气绝缘性能、优良的耐老化和疏水防潮密封性能,同时具备出色的传热性,便于电子设备维修的可修复性,对各种基材无腐蚀。目前已经广泛应用于LED灯的导热灌封、新能源电动汽车及其他电子元器件的导热绝缘密封,起到导热、绝缘、填充、密封、保护等作用。

以PCB板为例,有机硅导热灌封胶可以对PCB线路板上的所有元器件进行灌胶,使PCB板的元器件上产生的热量通过有机硅导热灌封胶迅速扩散到外部的导热基材上(铝或导热陶瓷等),最后直接传递到外界环境中,同时为PCB线路板和电子元器件提供多种保护:绝缘、防潮、防漏电、防震、防尘、防腐蚀和防老化等。

5.有机硅导热粘接胶

有机硅导热粘接胶是一种集导热性和粘接性于一体的特殊胶粘剂,由导热粉体和有机硅树脂组成。它不但赋予良好的粘接性能,能够牢固地粘接两个物体(如金属、陶瓷、玻璃、塑料及其合金等),不易出现松动或脱落的情况;而且还具备优异的散热和耐高低温性能,能够在高温环境下保持较好的粘接性,不易失效或熔化状态下,保持良好的散热性能,适合用于高温环境下的散热器或电子元器件的粘接。

在实际的应用中,电子元器件会因为发热的问题而造成影响,有机硅导热粘接胶的出现就是专门为了解决各种电子元器件散热问题研发生产的,通过快速传递导热量,增加散热功能,比不使用粘接胶的电子元器件延长更多的使用寿命,也为客户解决了使用所需要花费的成本。在除掉传统用卡片和螺钉的连接方式基础上同时带来更可靠的填充散热性、更简单的工艺、更经济的成本。

二、有机硅导热产品的硅油选择

有机硅导热产品是以有机硅胶为主体,添加填充料、导热材料等高分子材料,混炼而成的硅胶产品。在制作导热产品的过程中,经常用到有机硅产品有:乙烯基硅油、含氢硅油、有机硅AB胶、二甲基硅油、苯基硅油等,它们有着各自不同的作用,赋予产品更多样化的产品性能。在导热产品开发的解决方案上,辰矽为您提供两种技术路线选择:

方案一:基础硅油配方,即乙烯基硅油+含氢硅油+铂金催化剂+抑制剂+导热填料;

方案二:有机硅AB胶配方,即硅凝胶A组分+硅凝胶B组分+导热填料。

基础硅油配方
乙烯基硅油+含氢硅油+铂金催化剂+阻聚剂原液+导热填料
AB胶配方
硅凝胶A组分+硅凝胶B组分+导热填料
优势成本便宜1.配方简单,节省研发时间,快速开发产品获得新订单
2.生产简单,效率高,批次稳定
3.热老化更好,出油率更低
4.压缩弹性和拉伸性能好
劣势1.每个批次产品硬度需要微调,生产效率不高
2.无法满足高弹性、高拉伸产品性能
3.无法做到低出油、低挥发
4.无法做3~4瓦以上高机械性能的产品
成本较高
1~3瓦普通导热产品
辰矽有机硅产品推荐
1.乙烯基硅油:20~10万粘,挥发分小于0.02%
2.含 氢 硅 油:不同含氢量的侧链含氢硅油、端氢硅油
3.铂金催化剂:多种高活性的铂金催化剂
4.阻聚剂原液:高效阻聚剂原液和耐高温阻聚剂原液
5.有机硅助剂:补强硅树脂、有机硅增粘剂、有机硅分散剂、有机硅表面处理剂等
经过多年的技术升级迭代,辰矽开发了七十多款有机硅凝胶,适合制作各种有机硅导热产品,代表性产品有(部分列举)
1.高压缩弹性产品系列:CX-3425AB、3428AB、3930AB、CX-3435AB、CX-3615AB


2.高导热系数产品系列:CX-3551AB、CX-3554AB、CX-3180AB、CX-3110AB


3.低挥发高瓦数产品系列:CX-3151 AB、CX-3131AB、CX-3181AB


4.低出油率高瓦数产品系列:CX-3910 AB、CX-3920AB、CX-3911AB、CX-3912AB


5.超薄垫片/高韧性产品系列:CX-3206AB、CX-3208AB、CX-3212AB、CX-3612AB、CX-3613AB、CX-3633AB、CX-3638AB


6.单双组分导热凝胶产品系列:CX-3612AB、CX-3638AB、CX-3180AB、CX-3131AB、CX-3502AB、CX-3015AB
4~13瓦导热产品
1~3瓦特殊性能导热产品
辰矽有机硅产品推荐
由于导热系数越高,对机械性能、出油率、挥发分和热老化等指标要求就越高,不建议用乙烯基硅油和含氢硅油基础配方
1.无法满足高弹性和拉伸性能,无法灵活调整硬度
2.无法通过热老化,容易出油,容易变硬,容易粉化

产品展示图

三、解锁有机硅导热产品制作新技能

1、CX-3151AB通过安防摄像头“无冷凝物”测试

2、新能源汽车导热硅凝胶应用案例

3、电源管理芯片之高强度低出油导热垫片

4、辰矽液体硅凝胶CX-3425助力成功开发液态金属屏蔽材料

5、双组份导热硅凝胶之光通讯行业应用

6、新能源汽车芯片散热用的有机硅凝胶CX-3425AB

7、8.0w/m.K导热垫片的成功制作-辰矽SK导热凝胶应用案例

8、低出油有机硅凝胶之安防摄像头应用案例

9、超薄玻纤导热硅胶片的开发

四、辰矽助您成为热管理大师

辰矽凭借十多年导热行业的技术应用经验,开发出一系列导热有机硅材料产品,包括MQ硅树脂导热凝胶、弹性体导热凝胶、高K值导热凝胶、超低挥发导热凝胶、加成型液体硅橡胶、导热硅油和导热助剂等产品,赋予导热材料更高的导热系数、更优异的机械性能和电绝缘性能。辰矽为导热材料企业提供一站式产品解决方案,而且可以为您定制开发新产品并提供技术支持,帮助导热材料企业更好应对新一代电子产品的热管理挑战,助您成为热管理大师!

导热材料的科普各位考官get到了吗?若您希望进一步了解辰矽有机硅产品信息,敬请联系我们:

Product Manager:余先生 177 2766 2733

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