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工控人家園 綜合討論 電子產品散熱設計深度探討

傲琪電子

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樓主發表于: 2024-11-18 16:37

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在大型電子設備的散熱領域，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，而伴隨而來的，是日益嚴峻的散熱挑戰。比如，英特爾3.6G奔騰4終極版處理器，其峰值運行時產生的熱量竟可達115W！這無疑對芯片的散熱設計提出了更為苛刻的要求。
�� 芯片散熱新挑戰
面對這樣的高熱挑戰，設計人員必須祭出先進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穩定工作。與此同時，隨著電子設備及終端產品日益追求輕薄化，從CRT電視到液晶平板，從臺式電腦到筆記本，再到數字機頂盒、便攜式CD等，它們的散熱設計已無法沿用傳統模式，因為產品的輕薄化對散熱設計提出了全新的要求。
�� 溫度與可靠性的緊密關聯
統計數據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%；當溫升達到50度時，其壽命僅為溫升25度時的1/6。由此可見，溫度是影響設備可靠性的關鍵因素。因此，我們必須從技術層面入手，限制機箱及元器件的溫升，這也就是我們常說的“熱設計”。
�� 熱設計的兩大原則
熱設計的核心原則有二：一是減少發熱量，通過選用更優的控制方式和技術（如移相控制技術、同步整流技術等），以及低功耗器件，減少發熱器件數量，加大粗印制線寬度，提高電源效率等手段來實現；二是加強散熱，利用傳導、輻射、對流等技術將熱量有效轉移。
�� 扁平產品的散熱難題
然而，對于扁平化的電子產品而言，散熱設計尤為棘手。由于空間限制，無法使用更多的散熱鋁片和風扇，也無法采用加強冷式散熱設計或對流散熱方式。因此，大家紛紛將目光投向了機殼散熱。機殼散熱的好處顯而易見：無需額外添加風扇電源，避免了因風扇帶來的灰塵和噪音問題。
�� 軟性硅膠導熱絕緣材料的妙用
那么，如何才能充分利用機殼進行散熱呢？這時，軟性硅膠導熱絕緣材料便應運而生。作為傳熱界面材料的一種，軟性導熱硅膠絕緣墊可根據發熱功率器件的大小及形狀進行任意裁切，其導熱能力和絕緣特性均表現出色。它能夠有效填充發熱功率器件與散熱器之間的間隙，是替代導熱硅脂+云母片二元散熱系統的最佳選擇。
�� 材料性能詳解

傲琪電子的這款軟性導熱硅膠絕緣墊的導熱系數高達13W/mK（而空氣的導熱系數僅為0.03w/mk），抗電壓擊穿值在4000伏以上，滿足大部分電子設備的絕緣要求。其工藝厚度從0.5mm至5mm不等（特殊要求可增至10mm），方便設計者根據PCB板及發熱功率器件的位置進行選擇。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環保認證。其工作溫度范圍在-50℃至220℃之間，因此是極佳的導熱材料。
�� 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計方案而生。它能夠填充縫隙，完成發熱部位與散熱部位的熱傳遞，增加導熱面積。同時，它還具有減震、絕緣、密封等多重功效，完全能夠滿足設備小型化、超薄化的設計要求。其厚度適用范圍廣，特別適用于汽車、顯示器、計算機和電源等電子設備行業。
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