导热胶技术教程.ppt

http:/www.es-,导热胶基础教程,http:/www.es-,导热技术在电子行业的应用,http:/www.es-,内容,为什么需要导热技术热传导知识导热工艺传统工艺-无粘结剂导热胶工艺导热胶的固化和产品选择客户关心的问题,http:/www.es-,为什么需要导热技术,线路板设计更小的元器件更紧密的元器件排布空间更强功能的元器件工件的正常运作受温度的限制高温会导致材料电阻率的升高降低元器件的工作效率工作在高温状态会缩短工件的使用寿命,http:/www.es-,热传导知识,热传导的途径对流传导接触传导辐射传导通过散热片的接触传导使电子元器件有效散热是最通用的导热技术,http:/www.es-,热传导知识,影响热传导的因素:温度差接触表面积导热介质厚度导热系数,http:/www.es-,热传导知识,导热系数的单位:公制单位:W/m-oC或W/m-oK英制单位:BTU-in/hr-ft2-oF,http:/www.es-,热传导知识,常见材料的导热系数(W/m-K)空气0.024水0.556PVC塑料0.14铝204银419,http:/www.es-,传统工艺-无粘结剂,机械紧固应用导热油脂的机械紧固应用导热垫片的机械紧固有粘结性能的导热垫片,http:/www.es-,机械紧固,卡子,螺栓,http:/www.es-,机械紧固,优点快速安装简便,局限有气穴存在无电气绝缘有松动的危险零件需要库存难以自动化装配工序繁复,http:/www.es-,导热油脂,与机械紧固相比增加了导热油脂其流动特性影响可靠性!,http:/www.es-,导热油脂,优点消除了气穴的产生,局限需要机械紧固配合使用油脂存在污染的危险油脂受热易流淌电气绝缘性能差,http:/www.es-,导热垫片,与机械紧固相比,增加了垫片.因为其规格特定,难以实现自动化,并需要额外库存!,http:/www.es-,导热垫片,导热垫片的组成硅橡胶玻璃纤维颗粒导热填充料铝氮化硼配合使用压敏胶或机械紧固进行安装导热系数为:0.9-2.0W/moK,http:/www.es-,导热垫片,优点电气绝缘性能好快速无移动危险,局限每个工件的垫片尺寸是独特的垫片需要库存紧固力矩要求严格压力设置或应用误差会导致气穴的产生难以实现自动化,http:/www.es-,导热胶工艺,http:/www.es-,导热胶工艺,导热胶工艺:用粘结剂粘结发热元件和散热片，既能达到粘结的目的，又能导热，同时还能绝缘。粘结剂的种类,导热填料的类型,固化方式可以根据特定的应用进行选择.,http:/www.es-,导热胶工艺,优点无气穴存在电气绝缘性能佳不移动不松动可进行自动涂胶减少库存,局限必须要固化胶存在有效期的限制一定的施胶工艺,http:/www.es-,粘结剂固化方式,加速剂固化:快速达到固化强度,15mils固化厚度紫外光固化:快速定位的需求,10秒定位(150mW/cm2365nm)紫外光+加速剂固化:快速固化热固化:固化时间需数小时,固化充分加速剂+紫外光+热固化:快速固化流程双组份固化:需要混合,固化时间需数小时,http:/www.es-,加速剂固化,优点快速固化(一般2-5分钟)无需混合有效期长,局限固化深度(0.015”)加速剂溶剂危害无溶剂型加速剂的涂敷,http:/www.es-,紫外光固化,优点高速定位(10秒)易实现自动化,局限阴影部分难以固化设备投资可能使塑料变色或变型,http:/www.es-,热固化,优点简便易实现自动化确保固化充分,局限相对较长的固化时间(15-30分钟)温度曲线的控制粘结剂在固化前可能流淌固化炉占空间能耗高流程控制高温可能损坏基材,http:/www.es-,双组份固化,优点有效期长固化充分,局限相对较长的固化时间(15-30分钟)必须混合设备维护保养报废较多准确的混合比例有工作时间限制,http:/www.es-,导热胶的类型,丙烯酸酯(AR)聚氨酯(UR)硅酮胶(SR)环氧树脂(ER),可以填充同类的导热填料,绝缘填料可以形成热固化组份可以根据单体的不同而具备不同的特性,http:/www.es-,丙烯酸酯粘结剂,丙烯酸酯/聚氨酯,c.玻璃化温度(Tg),60C,b.加速剂/热固化,易自动涂胶,产品有效期长,OUTPUT,315,383,384,3151,3870,3871,3872,3873,AR,4,4,4,4,4,AR/UR,4,4,4,UV,(fixture),4,4,4,4,HeatCure,(Accelerate),4,4,4,4,4,4,4,4,ActivatorCure,7387,4,4,4,4,http:/www.es-,丙烯酸酯粘结剂,优点对多种基材粘结力佳内聚力高模量范围广耐碳氢化合物的影响,局限耐高温极限为300oF大部分是高模量材料自由基固化会受到氧气抑制作用,http:/www.es-,丙烯酸酯粘结剂典型应用,BGA与散热片,针状排列与散热片,晶体管与散热片,http:/www.es-,紫外/热固化丙烯酸酯典型应用,高产量应用:晶体管与散热片粘结,http:/www.es-,环氧树脂粘结剂,3860,3861,3862,a.双组份混合-适配期较长,b.3860,1hr65C3861,2hrs100C3862,2hrs100C,c.剪切强度高,Al-Al(1ksi),d.玻璃化温度(Tg)高,60C,e.导热系数1.2W/m-K,http:/www.es-,环氧树脂粘结剂,优点对大部分材料粘结强度高内聚力高收缩率低耐热和耐化学性能佳玻璃化温度(Tg)高,局限对塑料材料粘结力不强大不份很脆固化时间长固化工艺麻烦卤素含量高,http:/www.es-,环氧树脂粘结剂典型应用,http:/www.es-,硅酮胶,5403and5404,a.单组份,b.热固化,150C*10分钟,c.抗热循环性能佳-40C至150C,d.玻璃化温度(Tg)低,导热油,http:/www.es-,关心的问题,导热性能强度可维修强度类/拉剪强度=6.9MPa高强度类/拉剪强度=17.2MPa,http:/www.es-,关心的问题,导热性能强度耐冲击振动能力耐冲击强度ft-lb5,http:/www.es-,关心的问题,导热性能强度耐冲击振动能力绝缘强度-耐电压值1mm厚胶层，耐电压值27000伏,http:/www.es-,关心的问题,导热性能强度耐冲击振动能力绝缘强度-耐电压值维修方法用热风吹后，强度会下降，再用工具撬除,http:/www.es-,关心的问题,导热性能强度耐冲击振动能力绝缘强度-耐电压值维修方法保存和使用寿命38C保存，9个月有效期,http:/www.es-,关心的问题,导热性能强度耐冲击振动能力绝缘强度-耐电压值维修方法保存和使用寿命如何使用,http:/www.es-,典型装配,http:/www.es-,典型装配,促进剂固化型丙烯酸树脂促进剂涂敷在一个表面胶涂敷在另一表面两表面装配23分钟固定完全固化412小时边缘24小时脱黏,http:/www.es-,工艺1:无粘结剂,1支撑条1橡胶密封圈3螺母/螺栓1导热薄膜,http:/www.es-,工艺2:无粘结剂,1卡子轨道1导热垫片2螺丝,http:/www.es-,工艺3:导热粘结剂,只用胶紫外光初固热固化,http:/www.es-,成本比较在PCB