【经验】Laird导热硅胶片Tflex HD700的热可靠性测试

时间： 2019-03-18 来源：Laird

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LAIRD (莱尔德科技)是世界领先的导热产品供应商，其产品包括导热硅脂、导热硅胶片、导热绝缘材料、导热凝胶，相变材料。导热率1-8W/mk,厚度0.5-5mm,满足各种应用需求。Tflex HD700是Laird公司生产的一种应用广泛的导热硅胶片，如图1所示，其导热系数5.0W/mK、硬度55（1-5mm）或66(0.5-0.75mm)，最大压缩比可达80%，使用温度-50~200℃，其导热性能优异，且具备高柔软度和压缩比，广泛的应用在航空航天、工业控制、汽车电子、家用电器等领域。

图1 Tflex HD700导热硅胶片

Tflex HD700不但具有上述优异的性能参数，而且具有相当高的热可靠性。Laird公司对Tflex HD700分别进行热冲击、恒温烘烤、高湿度加速老化试验来验证Tflex HD700在苛刻条件下的可靠性。试验原理如下：如图2所示，该试验夹具由两部分组成，下部分为铝加热盘，侧面有3个槽孔，用于插入桶形加热棒；上部分是采用压制铝材的散热盘，并在上方用一风扇进行散热。每个盘靠近接触面地方开有3个小孔，用于放置热电偶。导热硅胶片放在两个盘的中间，并用螺栓将两个盘固定紧，使硅胶片与接触面保持充分的接触。根据热阻计算公式， Rth=ΔT/ΔP, 给加热棒输入固定的功率，则代表有固定热流ΔP从加热盘流入散热盘，ΔP一定，那么Rth与ΔT成正比例关系。通过测量接触面两侧的温度可知 ΔT的值，这样可以计算处导热硅胶片的热阻。在P一定的条件下，如果ΔT一定则Rth也是定值，将测试夹具放入不同的外部环境中，通过对比ΔT变化大小，则可以验证Rth受环境影响的大小。

图2 测试夹具

Laird公司采用该试验方法分别进行了热冲击、恒温烘烤、高湿度加速老化，试验结果如下：

热冲击：将夹具放入高低温试验箱中，在一个小时内箱内温度从-50℃到200℃不断变化，箱内温度在小于20秒的时间内在新的温度下达到热平衡。进行1000次这样的循环，并记录ΔT的变化。试验结果如下图所示。厚度分别为20mil（Tflex HD720）,40mil（Tflex HD740）,200mil（Tflex HD7200）的Tflex HD700系列导热硅胶片的热阻波动很小，可以说明其具有很高的耐热冲击性能。

图3 1000次热冲击试验曲线

恒温烘烤：夹具在200℃的环境中测试1000小时。试验结果如图4所示。从试验结果可见，Tflex HD700系列导热硅胶片在极端工作温度条件下的热阻波动很小，保持很好的导热性能，说明其导热稳定性好。

图4 1000小时200℃环境温度测试曲线

高湿度加速老化测试：夹具在85%的湿度和85℃的温度条件下连续运行1000小时，用于模拟导热片老化过程中热阻的变化。试验结果如图5，可见Tflex HD700系列导热硅胶片在老化加速过程中热阻波动很小，具有很高的稳定性和可靠性。

图5 1000小时85℃环境温度和85%环境湿度测试曲线

从上面的试验我们可以看到Tflex HD700导热硅胶片具有很高的热稳定性和可靠性，可以长期应用在苛刻的环境中。

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锅盖面 Lv5. 技术专家 2020-09-25

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