导热硅胶片以硅橡胶为基底，通过添加金属氧化物等填料并经特殊工艺制成的导热填充材料。它常被称作导热垫、软性导热片等，主要用于利用缝隙进行热量传递，能够填充发热部位与散热部件之间的空隙，提升热传导效率，同时具备绝缘、减震、密封等功能，适用于要求薄型化和高工艺性的场景。

导热硅胶片的生产工艺HJC黄金城集团

1) 原材料准备

普通硅胶的热导率较低，通常约为0.2 W/m·K。通过在基体中加入导热填料，如金属氧化物（如Al2O3、MgO、BeO等）或金属氮化物（如SiN、AlN、BN等），可显著提升导热性能。填料的导热效果受粒径、形态、界面接触及分散性等因素影响，纤维状或箔片状填料往往具有更好的导热效率。

2) 塑炼与混炼

通过机械或化学手段降低原料分子量和粘度，提高可塑性与流动性，以利于后续混炼和成型加工。通常采用高速搅拌破碎混炼，混炼后可得到颜色多样的片状材料。

3) 成型与硫化

为了获得柔软、富有弹性且耐拉伸的导热片，需进行二次硫化（再交联）。初次成型后，交联密度不足，二次硫化能显著提升拉伸强度、回弹性、硬度、体积稳定性与热稳定性等性能。一次硫化与二次硫化在参数和效果上存在差异。

4) 修整与裁切

高温处理后的片材需自然冷却一段时间后再进行裁切，避免快速冷却引发应力或性能下降。

5) 成品检测

成品需进行多项性能检验，包括热导率、耐温范围、体积电阻率、耐电压、阻燃性、抗拉强度、硬度和厚度等。

导热硅胶片的优点

- 软性材料结构使压缩性好、导热与绝缘性能俱佳，厚度调控范围宽，适合填充空腔并具备天然粘性，便于现场安装与维护。

- 能有效降低热源表面与散热部件之间的接触热阻，填充细小间隙，提升热传导效率。

- 能将空气挤出接触面，减少热传导中的不良气体介质对热量的阻碍。

- 通过提高接触面的贴合度，降低温差，使热量传输更直接、均匀。

- 导热系数可调、导热稳定性高，便于实现更精确的热管理。

- 通过工艺层面的缓冲作用，降低散热结构件间的加工公差对热管理的影响。

- 具备一定的绝缘性能，且具备减震与减噪效果。

- 安装、测试及重复使用的便利性较高。

导热硅胶片的缺点

- 相比导热脂，导热阻值通常更高，热阻略大。

- 薄厚方向（小于0.5毫米）制程更复杂，热阻相对较高。

- 耐温范围相对较窄，导热脂在-60℃至300℃，导热硅胶片通常在-50℃至约220℃。

- 成本高于导热脂，常用于笔记本等薄型精密电子设备，价格较高。

导热硅胶片的应用领域

- LED行业：在铝基板与散热器之间、铝基板与外壳之间的热管理。

- 电源行业：MOS管、变压器、电容等器件与散热片或外壳之间的热传导。

- 通信行业：主板IC与散热片/外壳之间的热传导，以及机顶盒DC-DC模块与外壳之间的热管理。

- 汽车电子：氙气灯镇流器、音响、车载电子等的热管理应用。

- PDP/LED电视：功放IC、图像解码IC与散热器之间的热传导。

- 家电领域：微波炉、空调风扇电机功率IC与外壳之间、电磁炉的热敏元件与散热片之间的热传导。

导热硅胶片的选型要点

- 导热系数的选择要结合热源功耗和散热结构的能力。热源温度要求较高或热流密度较大时，通常需选用较高导热系数的材料；对低热流或对温度容忍度较高的场景，较低系数也可接受。

- 一般来说，消费电子对芯片结温有严格要求，常见目标是在夏季工作环境下芯片表面温度维持在75℃以下，整板温度尽量低于常温50℃左右；出厂端侧面的温度应尽量低于常温45℃以下，因此在设计初期应保留一定热管理裕量。

- 热流密度是评估热管理的关键指标，通常以单位面积单位时间通过的热量来表示。结温高于外壳温度，需以此来衡量从芯片到外壳的散热效率。

- 影响导热系数的因素包括：基体材料的导热性、填料类型、填料形状（晶须/纤维状/片状/颗粒的导热路径形成能力）、填料含量及其分布、填料与基体界面的结合强度。适当的表面改性（如偶联剂处理）可提升导热性能10%–20%。

导热硅胶片的安装方法

- 保持施工面干净，避免污染导致自粘性和密封性能下降。

- 面积较大的片材应从中心部位抓取，避免受力不均引起变形影响后续操作。

- 使用时一面先去离型保护膜并对准散热器，先将片材对齐后缓慢放下，尽量避免气泡产生。遇到气泡可轻轻拉起片材重新定位，或用工具轻轻抹平，力度不宜过大。

- 另一面保护膜撕除后再放入散热器，最后一层保护膜撕除时力度要轻，以免拉伤片材。

- 固定后适度加压并静置一段时间，确保导热片与散热部件紧密贴合，达到稳定的散热效果。

总结

导热硅胶片在提升热传导效率、实现更紧凑的散热方案方面具有明显优势，但在厚度、耐温范围及成本方面也需综合权衡。通过合理的选型、准确的施工方法与科学的热管理设计，能够实现更高效的热管理效果与稳定的设备性能。