今天我們主要以導(dǎo)熱材料在散熱器上的應(yīng)用進(jìn)行導(dǎo)熱材料的選材。目前主流散熱器的安裝方式有兩種，獨(dú)立散熱器一般是通過螺母或者彈力裝配，界面間隙小，多采用膏狀和超薄材料；當(dāng)散熱器采用結(jié)構(gòu)件或者外殼充當(dāng)時(shí)，因?yàn)槠骷畹脑?，界面間隙比較大，多采用導(dǎo)熱硅膠墊片，以彌補(bǔ)公差。

界面間隙確定導(dǎo)熱材料選材的方法

1、當(dāng)界面間隙很小（≤0.5mm）且界面平整時(shí)，那么可以選擇導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱泥（液態(tài)）、雙組份導(dǎo)熱膠（固化型）、超薄導(dǎo)熱墊片，液態(tài)材料壓縮厚度可以壓到0.1mm以下，超短的傳熱距離代表極高的導(dǎo)熱效率，追求高效導(dǎo)熱時(shí)，盡量使用膏狀的導(dǎo)熱材料。

因?yàn)閷?dǎo)熱硅脂和導(dǎo)熱泥屬于不固化液態(tài)材料，它的缺點(diǎn)也很大。

（1）除了絕緣強(qiáng)度差或者不絕緣之外，硅脂長時(shí)間使用后因?yàn)楣栌头肿拥膿]發(fā)和遷移，導(dǎo)致干裂失效以及光學(xué)污染等問題；

?（2）導(dǎo)熱膠固化后就是導(dǎo)熱墊片，可靠性好，但安裝操作性不如硅脂和墊片，可以點(diǎn)膠但無法通過絲網(wǎng)印刷施工；

（3）超薄導(dǎo)熱墊片的厚度一般在0.2~0.4mm，便于人工安裝，可以重工和返修，熱穩(wěn)定性好，0.2mm的絕緣強(qiáng)度可以超過3000V，缺點(diǎn)是厚度無法壓縮到0.1mm以下。

2、當(dāng)界面間隙較大（≥0.5mm）且器件公差也很大（50%~90%）且界面平整時(shí)，可以選擇超軟導(dǎo)熱墊片（硬度在ShoreOO 15~25），其壓縮率為20%~90%。例如：某散熱結(jié)構(gòu)的界面間隙為0.5~3mm器件公差為83.3%時(shí)，導(dǎo)熱墊片的最小厚度為3.0 /（1-0.2）=3.75mm，最大壓縮率為（3.75-0.5）/ 3.75=86.7%，超軟導(dǎo)熱墊片的安裝效率比常規(guī)的稍差。

3、當(dāng)器件公差非常大（≥90%），如果無法改善器件公差，建議使用雙組份導(dǎo)熱膠（固化型），其壓縮率為20%~99%（最薄0.1mm），這種材料可以最大限度的彌補(bǔ)公差，有因?yàn)槭怯|變性液態(tài)材料，可以堆積且不會(huì)流動(dòng)，可以應(yīng)用于立體不平整界面。

例如：某電子眼發(fā)熱芯片通過外殼散熱，芯片尺寸為15*15mm，芯片與外殼的距離是0.2~3mm，器件公差為93.3%，因此需要使用導(dǎo)熱膠的體積為：15*15*3*120% = 810mm3 = 0.81ml。

不同導(dǎo)熱系數(shù)的導(dǎo)熱膠密度不一樣，根據(jù)實(shí)際情況選擇導(dǎo)熱系數(shù)確定擠出重量，導(dǎo)熱膠擠出后會(huì)在20分鐘內(nèi)固化，固化后其性能類似于導(dǎo)熱墊片具有彈性，散熱器和發(fā)熱芯片也可以輕松分離，缺點(diǎn)是只能一次性裝配使用，不能反復(fù)裝配和維修。

4、如果希望通過導(dǎo)熱材料固定散熱器，可以選擇導(dǎo)熱粘接膠、導(dǎo)熱雙面膠帶、雙面背膠的導(dǎo)熱墊片、雙面粘性的導(dǎo)熱復(fù)合材料，優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約裝配工序和成本，缺點(diǎn)是導(dǎo)熱效率受限且存在脫膠的風(fēng)險(xiǎn)。使用導(dǎo)熱粘接膠的優(yōu)勢(shì)。

（1）導(dǎo)熱粘接膠可以壓縮到很薄，導(dǎo)熱效果最好，但是存在老化脫膠的風(fēng)險(xiǎn)；

（2）導(dǎo)熱雙面膠帶的導(dǎo)熱系數(shù)較低（≤1.0W/mk），耐老化能力一般；

（3）雙面背膠的導(dǎo)熱墊片粘性要比導(dǎo)熱雙面膠帶強(qiáng)，不同背膠厚度和不同導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱墊片組合起來的熱阻也不同，可以做到比導(dǎo)熱雙面膠帶更好的導(dǎo)熱效果和耐老化性，但是成本更高；

（4）雙面粘性的導(dǎo)熱復(fù)合材料是將高分子粘接劑（耐老化、高導(dǎo)熱）涂覆在基材（銅片、鋁片等）兩面，通過加熱方式粘接到導(dǎo)熱界面，從而實(shí)現(xiàn)高效導(dǎo)熱和耐老化粘接的效果。