在大型電子設(shè)備的散熱領(lǐng)域,我們已見證了眾多成熟方案的光輝歲月,這里就不一一贅述了。但隨著微電子技術(shù)的日新月異,芯片正朝著更小尺寸、更快運算速度的方向邁進(jìn),而伴隨而來的,是日益嚴(yán)峻的散熱挑戰(zhàn)。比如,英特爾3.6G奔騰4終極版處理器,其峰值運行時產(chǎn)生的熱量竟可達(dá)115W!這無疑對芯片的散熱設(shè)計提出了更為苛刻的要求。
�� 芯片散熱新挑戰(zhàn) 面對這樣的高熱挑戰(zhàn),設(shè)計人員必須祭出先進(jìn)的散熱工藝與性能卓越的散熱材料,以確保芯片能在其耐熱極限內(nèi)穩(wěn)定工作。與此同時,隨著電子設(shè)備及終端產(chǎn)品日益追求輕薄化,從CRT電視到液晶平板,從臺式電腦到筆記本,再到數(shù)字機(jī)頂盒、便攜式CD等,它們的散熱設(shè)計已無法沿用傳統(tǒng)模式,因為產(chǎn)品的輕薄化對散熱設(shè)計提出了全新的要求。
�� 溫度與可靠性的緊密關(guān)聯(lián) 統(tǒng)計數(shù)據(jù)揭示了一個令人警醒的事實:電子元器件的溫度每升高2度,其可靠性就會下降10%;當(dāng)溫升達(dá)到50度時,其壽命僅為溫升25度時的1/6。由此可見,溫度是影響設(shè)備可靠性的關(guān)鍵因素。因此,我們必須從技術(shù)層面入手,限制機(jī)箱及元器件的溫升,這也就是我們常說的“熱設(shè)計”。
�� 熱設(shè)計的兩大原則 熱設(shè)計的核心原則有二:一是減少發(fā)熱量,通過選用更優(yōu)的控制方式和技術(shù)(如移相控制技術(shù)、同步整流技術(shù)等),以及低功耗器件,減少發(fā)熱器件數(shù)量,加大粗印制線寬度,提高電源效率等手段來實現(xiàn);二是加強(qiáng)散熱,利用傳導(dǎo)、輻射、對流等技術(shù)將熱量有效轉(zhuǎn)移。
�� 扁平產(chǎn)品的散熱難題 然而,對于扁平化的電子產(chǎn)品而言,散熱設(shè)計尤為棘手。由于空間限制,無法使用更多的散熱鋁片和風(fēng)扇,也無法采用加強(qiáng)冷式散熱設(shè)計或?qū)α魃岱绞。因此,大家紛紛將目光投向了機(jī)殼散熱。機(jī)殼散熱的好處顯而易見:無需額外添加風(fēng)扇電源,避免了因風(fēng)扇帶來的灰塵和噪音問題。
�� 軟性硅膠導(dǎo)熱絕緣材料的妙用 那么,如何才能充分利用機(jī)殼進(jìn)行散熱呢?這時,軟性硅膠導(dǎo)熱絕緣材料便應(yīng)運而生。作為傳熱界面材料的一種,軟性導(dǎo)熱硅膠絕緣墊可根據(jù)發(fā)熱功率器件的大小及形狀進(jìn)行任意裁切,其導(dǎo)熱能力和絕緣特性均表現(xiàn)出色。它能夠有效填充發(fā)熱功率器件與散熱器之間的間隙,是替代導(dǎo)熱硅脂+云母片二元散熱系統(tǒng)的最佳選擇。
�� 材料性能詳解
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傲琪電子的這款軟性導(dǎo)熱硅膠絕緣墊的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)13W/mK(而空氣的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.03w/mk),抗電壓擊穿值在4000伏以上,滿足大部分電子設(shè)備的絕緣要求。其工藝厚度從0.5mm至5mm不等(特殊要求可增至10mm),方便設(shè)計者根據(jù)PCB板及發(fā)熱功率器件的位置進(jìn)行選擇。此外,該材料還具備阻燃防火性能(符合U.L 94V-0要求),并通過了歐盟SGS環(huán)保認(rèn)證。其工作溫度范圍在-50℃至220℃之間,因此是極佳的導(dǎo)熱材料。
�� 特別柔軟,適用廣泛 值得一提的是,這款材料特別柔軟,專為利用縫隙傳遞熱量的設(shè)計方案而生。它能夠填充縫隙,完成發(fā)熱部位與散熱部位的熱傳遞,增加導(dǎo)熱面積。同時,它還具有減震、絕緣、密封等多重功效,完全能夠滿足設(shè)備小型化、超薄化的設(shè)計要求。其厚度適用范圍廣,特別適用于汽車、顯示器、計算機(jī)和電源等電子設(shè)備行業(yè)。
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