导热相变材料特点
导热相变化材料(PC)是热量增强聚合物,设计用于使功率消耗型电子器件和与之相连的散热片之间的热阻力降低,这一热阻小的通道使散热片的性能达到较佳,并且改善了微处理器,存储器模块DC/DC转换器和功率模块的可靠性。
导热相变化材料关键性能是其相变的特性:
在室温下材料是固体,并且便于处理,可以将其作为干垫清洁而坚固地,用于散热片或器件的表面。当达到器件工作温度时,相变材料变软,加一点加紧力,材料就像热滑脂一样很容易就和两个配合表面整合了。
这种完全填充界面气隙和器件与散热片间空隙的能力,使得相变垫优于非流动弹性体或石墨基热垫,并且获得类似于热滑脂的性能。
霍尼韦尔TIM属于相变化材料 (PCM)。它们是基于聚合物系统并采用先进填料技术实现的,20多年来,在全球客户的应用,证明它们能够解决严苛的热问题,并且能够提供长期可靠性和高性能。
我们采取了优化热阻抗性的特殊设计,这意味着我们着眼于整个导热路径,包括材料界面、接触界面的热膨胀性、接触热阻和应用厚度,而不仅限于TIM本身,通过对器件结构、封装设计和应用的通盘考虑,以较优方式实现热源的整体散热。
导热相变材料替代传统导热硅脂的优势:比硅脂更容易处理(室温下呈现固态),超过45摄氏度时,发生相变,软化。严格的导热材料厚度控制,保证接触热阻的良好一致性、减少涂层工序,从而降低成本。目前各大IGBT模块厂都推出了预涂 相变材料的模块供客户使用。(硅脂时间久后会变干,裂开,溢出,同时热阻会成倍增加,导致炸机风险)
导热相变材料具有网状的高分子长链体系和更大的表面张力,更牢固的高分子聚合物结构,空间位阻远远大于有机硅体系的导热材料,在特定的温度和流量下,从固体变成液态,并可确保完全界面润湿而不溢出。降低有机硅体系的导热材料存在的溢出,垂流,位移的风险。
导热相变材料的热阻随着相变次数的增加,整体热阻表现为降低趋势,而不像有机硅体系的导热材料,热阻随着恶劣的工作环境和时间的推移,会直线上升,导致材料失效、我们可以保证材料在长期高低温功率循环下,保持长期可靠性(44年不干@80摄氏度长期工作),而且产品稳定性好,不含硅油,无挥发,长期使用无质量损耗,不会对元器件造成不良影响。
特性和优点方案已得到证实——产品在PC机制造商中使用已超过20多年; 可靠性已得到证实——在3000次温度循环后无脱落或风干,可提供客户摸切形状(在轻切卷上)45℃相变温度,工作温度下的触变(湖状粘度)性能保证在垂直方向使用时材料都不会延伸或下滴,不导电。
导热相变化材料(PC)典型应用:微处理器 存储器模块 DC/DC转换器 IGBT组件 功率模块 功率半导体器 件 固态继电器 桥式整流器 高速缓冲存储器芯片等。
与现有的相变储能材料相比,纳米石墨基相变储能复合材料的导热系数提高 1 ~ 2 个数量级,相变温度在 -150 ~ +1000°C 之间连续可调,储能密度可达 150 ~ 1000J/g 以上。
纳米石墨相变储能复合材料具有储能密度高、导热换热效果优异、安全稳定、阻燃和环境友好等优点。