深度解析導熱矽膠墊片的硬度特性與壓縮特性(CFD)

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在散熱設計中,許多工程師傾向於選擇「最軟」的墊片,認為這樣界面熱阻最低。然而,材料的硬度(Shore Hardness)與壓縮特性(Compression Force Deflection, CFD)是一個動態的力學平衡,直接影響到組裝應力與長期可靠性。適當硬度的導熱矽膠墊片能在極低壓力下實現完美填充,同時防止對敏感的 PCB 元件造成機械應力損害。

力學與化學原理:模量與分子鏈運動的非線性關係 導熱矽膠是一種黏彈性材料,其硬度與其散熱效能並非線性相關,更源於其獨特的力學表現:

  1. 硬度的局限: Shore 硬度僅代表材料表面抵抗刺破的能力,並不能完全反映材料受壓時的整體應力。立興採用的精密加成型硫化工藝,精密控制分子鏈的交聯密度,實現低硬度(如 Shore 00 20-30)與低揮發的完美結合。

  2. 壓縮特性 (CFD): CFD 曲線描述了墊片在受壓過程中的變形應力演變。立興的低硬度系列能在受壓瞬間產生微觀潤濕,填充界面微細孔隙,將界面熱阻降至極低(<0.2°C-in²/W @ 20psi)。

[Image Comparison between 20 Shore 00 vs 60 Shore 00 thermal pad compression]

工業應用:汽車電子(ADAS)、智慧型手機與多晶片封裝(MCM) 立興複合材料 (Lixing) 的高填充、低應力方案,專為敏感電子元件打造:

  • 車載相機與 LiDAR: 針對高填充率導熱陶瓷的環境,立興的導熱矽膠墊片能在極低的壓縮力下實現熱量的引導至金屬外殼,顯著降低熱點(Hot Spot)溫度。

  • 智慧型手機模組: 我們的低模量矽膠墊片能承受劇烈的震動與熱衝擊,同時維持優異的介電穩定性。

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