一、引言随着电子器件的体积越来越微型化,芯片的热流密度也越来越高,热功耗也成几何倍的增长,而芯片本身过热会导致停机和寿命减少,所以人们对芯片的导热散热问题愈发重视起来。华为早在2017年开始重点提出电子器件热管理的概念,从那时候开始热管理界被提到最多的一种材料就是“导热界面材料(TIM)”,它是芯片与外界散热器连接的关键材料,相当于在不同界面之间搭建了一条热传递的快速通道,将热源发出的热量快速传递到外面的散热器上,保护芯片不会因为过热而受损。
目前“导热界面材料(TIM)”的原材料绝大多数都是有机硅体系,而今天我们介绍一种新型且特殊的导热界面材料(TIM)——“非硅丙烯酸导热界面材料”!让我们一起来了解一下“非硅丙烯酸导热界面材料”是什么热管理黑科技?
非硅丙烯酸导热界面材料,顾名思义,它的基体原材料并不是有机硅,而是丙烯酸作为基体原材料。作为一种创新的热管理材料,彻底摒弃了传统硅基材料中的硅氧烷成分,这种界面材料在设计与制造过程中,精选高性能无硅材料,确保在长期使用中无硅氧烷挥发,从而有效避免了可能对精密电子设备,尤其是芯片造成的潜在损害。其独特的导热性能,使得热量能够迅速且均匀地传递,为芯片等关键组件提供了稳定可靠的散热保障。非硅导热界面材料不仅提升了设备的整体热效率,还显著延长了芯片及系统的使用寿命。
非硅丙烯酸导热界面材料的特征(1)因为是无硅油产品,所以不会产生硅氧烷气体;(2)优异的导热性能和电器绝缘性;
(3)优异的柔软性和适应性,即使不平整的表面;
(4)优异的浸润性,可保证高性能导热效果;
(5)可定制颜色。
不同牌号非硅丙烯酸导热界面材料的性能参数如下图:
目前市面上非硅导热界面材料性能最高的产品之一,导热系数高达12.5W/m*K,这个对于非硅导热界面材料来说已经是非常高的数值了。
测试样品形状:25mm*25mm*1.0mm T测试结构:吸油纸/热界面材料样品测试条件:室温,施压2kg力,120小时
评价:目测在吸油纸上的油脂情况
从图中显示结果很明显,MINORU 非硅导热界面材料的渗油率几乎为0,在渗油率方面MINORU 非硅导热界面材料比传统的有机硅体系导热界面材料要好很多。
非硅丙烯酸导热界面材料的应用范围非常广泛,可以广泛应用在各种电子器件中,主要是作为TIM2的角色。
现在投影机的尺寸越来越小,但是射出的画面清晰度和分倍率也越来越高清,成像芯片的计算能力越来越强。细心的朋友也会发现家里用的微型投影机长时间工作时外壳都会变的很烫,这是因为内部芯片和电子器件的热量堆积;非硅丙烯酸导热界面材料作为优秀的散热材料能很好的解决这一问题,它具有良好的导热性和高电压绝缘性,用于产生热量的半导体和散热基板之间;而且非硅丙烯酸导热界面材料长时间工作无挥发物质、无渗油,柔软且易于压缩,能够更好的降低界面热阻,从而更好的保护芯片的稳定性。
光模块中TIM材料最讲究高导热性和高电压绝缘,当然安全性和长时间的可靠性也非常重要。非硅丙烯酸导热界面材料的零挥发、零渗油、高导热、高电压绝缘、柔软且易于压缩等性能完全匹配光模块中对TIM材料的要求,为光模块的光电转换提供更稳定的工作环境。
从图中结构也能看到汽车DLP数字大灯内部面板上的工作器件也是非常多的,电路也非常多,非硅丙烯酸导热界面材料主要是作用在这个大的功率芯片上,在接上外部的铝合金散热器。
车灯LED需要使用非硅丙烯酸导热垫片,在LED高温时,非硅丙烯酸导热垫片无挥发物,无硅油渗出,保护LED不污染。
5.电池包BDU的应用案例

总结一下非硅丙烯酸导热界面材料的应用场景非常多,其相比于传统硅胶导热界面材料的核心竞争力在于它的零挥发性、零渗油性、高电压绝缘性、柔软且易于压缩,非常适合于一些既要高导热性能又要高绝缘性能还要安全可靠性非常苛刻的使用环境。总之,非硅导热界面材料以其无硅氧烷挥发的安全特性,以及非常低的渗油率,对芯片性能的零影响,而且又兼具优秀的导热性能,正逐步成为现代电子设备热管理领域的新宠,为科技产品的持续稳定运行保驾护航。
“日本MINORU株式会社”是一家专注于非硅丙烯酸导热界面材料研发与生产的技术公司,成立于2014年,公司总部设在東京都大田区蒲田五丁目21番13号,注册资金2亿日币,目前员工有57人。
“日本MINORU株式会社”目前生产设备:涂布线2条,压延线 2条,热压线 1条。
别看“日本MINORU株式会社”企业规模并不大,但是他们2023年全年销售额就已经达到2.7亿人民币,是一家小而精的日本企业,主要业务覆盖在半导体、机器人、汽车、3C电子等领域,并且积累了很多终端大厂客户群体,为客户提供更优质的散热方案。
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