隨著電子設備變得越來越小，它們(men) 散發的熱量不斷增加，這些設備的正常運行需要冷卻和溫度控製。有機矽熱界麵材料 (TIM) 含有高比例的填料，具有出色的導熱性，已被證明非常適合此類應用。由於(yu) 它們(men) 是液體(ti) 分配的，因此可以完全填充加熱元件和散熱器之間的間隙，以降低整體(ti) 熱阻。選擇正確的熱界麵材料的目標是為(wei) 組件冷卻提供足夠的熱路徑，同時滿足必要的性能標準，例如粘附和/或應力減少。
Q1： 什麽是熱阻？它與熱界麵材料有何關係？
答：熱阻描述了一種或多種材料堆疊的導熱性能，由堆疊兩(liang) 側(ce) 的溫差定義(yi) 。熱阻越低，傳(chuan) 熱效果越好。
熱界麵材料用於(yu) 改善從(cong) 電子元件到散熱器的熱傳(chuan) 遞。一般來說，TIM 是比空氣更好的導熱體(ti) 。通過取代因表麵固有（微米級）粗糙度而產(chan) 生的絕緣氣隙，TIM 能夠改善電子元件和散熱器之間的熱流。連接夥(huo) 伴之間的總體(ti) 熱阻主要取決(jue) 於(yu) ：
• 熱界麵材料的導熱係數（TC）
• 鍵合線厚度 (BLT)，即連接夥(huo) 伴之間使用的熱界麵材料的量
• 接觸界麵上不同類型材料之間的接觸電阻（電子元件、TIM、散熱器）
• 管理熱界麵材料對於(yu) 維持電子設備的可靠性和使用壽命至關(guan) 重要。
Q2：如何降低熱阻以獲得更好的傳熱效果？
答：改善傳(chuan) 熱的三種主要方法是：
• 提高熱界麵材料的導熱係數
• 減少電子元件與(yu) 散熱器之間的BLT
• 通過增加固體(ti) TIM 的安裝壓力或使用液體(ti) 點膠 TIM 來降低接觸電阻
Q3：粘合層厚度如何影響熱性能？
答：一般來說，較低的粘合線會(hui) 減少熱量從(cong) 熱源中散出所必須傳(chuan) 播的長度。因此，為(wei) 了降低熱阻，較薄的粘合線優(you) 於(yu) 較厚的粘合線。BLT 由零件設計決(jue) 定，主要取決(jue) 於(yu) 基板和組件堆疊的公差。一般來說：
• 粘合劑的 BLT 範圍：80 μm 至 300 μm
• 間隙填充物：70 μm 至 2 mm
• 相變和潤滑脂：15 μm 至 50 μm
Q4：顆粒尺寸和壓力如何幫助實現正確的粘合層厚度？
答：其他限製（例如零件設計或電氣絕緣）可能需要更高的 BLT。為(wei) 了在生產(chan) 過程中實現精確的粘合線厚度，可以添加具有精確尺寸的玻璃珠以增加可實現的最小 BLT。此外，還可以進行壓力粘合線厚度測試，以更好地了解組裝條件。
Q5：接觸電阻如何影響熱性能以及如何改進？
答：接觸電阻通常取決(jue) 於(yu) TIM 與(yu) 熱源和散熱器表麵的貼合能力。較高的接觸電阻通常會(hui) 導致較少的熱傳(chuan) 遞。對於(yu) 固體(ti) 材料（例如箔或固化的矽膠片），可以通過在層堆疊上使用更大的壓力來改善接觸電阻。
對於(yu) 液體(ti) 或液體(ti) 分配然後固化的材料，TIM 無需高壓即可輕鬆貼合，有助於(yu) 限製電子元件上的應力。
Q6：哪些類型的泵可用於分配熱界麵材料？
答：由於(yu) TIM 具有大量填充、高磨蝕性，這些材料的加工需要專(zhuan) 門的設備來進行傳(chuan) 輸和計量。
Q7：如何為我的應用選擇正確的點膠模式？
 | 答：能夠實現所需性能的最簡單的點膠模式是最好的。更複雜的點膠模式可能需要更長的時間來生產，並且會減少整體周期時間。 |
Q8：如何選擇合適的點膠針頭（錐形、直型、粒徑）？
答：由於(yu) 有多種類型的流體(ti) 具有不同的特性，可以滿足不同的應用要求，因此了解哪種類型的點膠針適合您的特定應用非常重要。使用錯誤的點膠針可能會(hui) 導致機械損壞和停機、零件質量差以及生產(chan) 過程效率低下。
最常見的點膠針是通用尖端。該針頭幾乎可以分配任何類型的 TIM；然而，這並不意味著它是適合您的材料或應用的最佳選擇。
一個(ge) 好的經驗法則是，針頭直徑開口應至少比材料中最大顆粒大 7 至 10 倍（例如，80 μ 最大顆粒尺寸乘以 10 意味著針頭直徑需要至少為(wei) 800 μ）。
錐形吸頭通常是用於(yu) 較稠粘度流體(ti) 的最佳吸頭類型，因為(wei) 它們(men) 可以促進流動並有助於(yu) 在最短的時間內(nei) 分配更多數量的精確、一致的流體(ti) 沉積物。錐形尖端可讓您降低氣動流體(ti) 分配器上的壓力。這在分配填充材料時很重要，因為(wei) 高壓會(hui) 導致填充材料在注射器筒中分離。點膠粘稠液體(ti) 時使用錐形針頭可以幫助操作員更快地塗抹沉積物，從(cong) 而提高點膠過程的生產(chan) 率。
Q9：如何混合灌封材料以確保材料質量一致？
答：由於(yu) 聚合物和填料之間的粘度低且密度差（聚合物 1g/cm3與(yu) 填料 4g/cm3,AL2O3），灌封材料會(hui) 隨著時間的推移而分離，從(cong) 而使填料沉降到容器底部。為(wei) 確保灌封材料發揮最佳性能，重要的是在使用前充分混合灌封材料，以保證材料均勻。
Q10：在使用前需要對材料進行脫氣嗎？
答：由於(yu) 矽膠會(hui) 吸收空氣，因此建議在使用前將低粘度導熱材料在真空混合器中脫氣。否則，空氣可能會(hui) 殘留在固化的有機矽中，並可能導致潛在的問題，包括可見缺陷和介電擊穿。重要的是對真空混合器內(nei) 的所有低粘度材料進行脫氣，而不僅(jin) 僅(jin) 是頂層。
Q11：解凍時間如何影響性能？
答：在打開之前，將儲(chu) 存在 7°C (44°F) 或以下冰箱中的矽膠解凍是非常重要的。將矽膠加熱至室溫 22°C (71.6°F) 可能需要長達 24 小時，具體(ti) 取決(jue) 於(yu) 包裝和材料數量。如果在達到室溫之前不加熱矽膠並打開它，環境濕度將立即滲入矽膠，並在較高溫度的硫化過程中形成氣泡。這可能導致粘合性能差。
Q12：是否需要準備表麵清潔處理才能獲得最大的粘合性能？
答：任何粘合劑的性能都高度依賴於(yu) 適當的表麵處理。準備粘合表麵時，請確保其清潔。汙染物會(hui) 削弱粘合力。確保表麵幹燥。潮濕的表麵會(hui) 帶來與(yu) 肮髒的表麵相同的問題。有效的溶劑清潔物質是用於(yu) 塑料的異丙醇和用於(yu) 金屬的丁酮，但需要事先驗證與(yu) 零件的兼容性。根據基材的不同，可能需要對部件進行一段時間的退火，以除去塑料內(nei) 部的濕氣。在施加粘合劑之前，基材必須恢複到室溫。
對於(yu) 難以粘合的基材，應使用底漆或額外的等離子處理來幫助促進粘合
Q13：粘合層厚度如何影響粘合力？
答：適當的粘合力很大程度上取決(jue) 於(yu) 粘合線厚度。在大多數情況下，粘合力隨著粘合線厚度的減小而增加。為(wei) 了保持正確的粘合線厚度，可以使用尺寸精確的玻璃珠配製熱粘合劑，玻璃珠充當間隔物並有助於(yu) 確保粘合線厚度控製。
Q14：什麽是觸變指數 (TI)？為什麽它很重要？
答：觸變指數 (TI) 是材料在兩(liang) 種不同速度下的粘度之比。它是通過在低剪切速率和高剪切速率下進行測量獲得的。由於(yu) 觸變材料的粘度隨著剪切應力的增加而下降，因此熱界麵材料的 TI 值表明材料在受到重力等應力時保持其形狀的能力。高 TI 表明熱界麵材料在點膠後能夠抵抗下垂或滑落。
保持其應用的位置對於(yu) 熱界麵性能至關(guan) 重要。如果熱界麵材料不與(yu) 組件保持接觸，則無法從(cong) 該組件散熱。
