【选型】如何为散热器与壳体间散热选择一款合适的导热垫片？

时间： 2018-04-25 来源：世强

技术问答

事实上，散热器和壳体之间必然存在空气间隙，而空气对导热性有显著的抵抗力，不利于散热，可参考如下图1所示，由于散热器和壳体的接触面微观下观察均是粗糙的，两两接触会产生很大的空气间隙，这些空隙间隙不利于散热，故需要在两者之间加入一款填充的导热材料，根据实际应用，有的需要加导热垫片，有的需要涂导热硅脂。

图1：散热器与壳体间理论接触示意图和实际接触示意图

针对导热硅脂的选型，本文不做重点介绍，具体可参考《导热硅脂选择需要考虑哪些性能指标？》一文。本文将介绍导热垫片的选型。

那么，对于设计者而言，想选择一款合适的导热垫片需要考虑哪些因素呢？

1、导热系数

2、热阻

3、压缩量

4、尺寸

5、是否需要带胶？

6、是否需要绝缘？

7、成本

下面以某轨道交通门机驱动器功率板举例说明，在散热器与门机驱动器功率板的接触面（非PCB打件面）间，需要一款低成本、高导热、不需要压缩量、厚度为0.2mm、一面带胶、无需绝缘的25mm*100mm导热垫片。

根据如上的设计需求，可推荐LAIRD的Tflex™ UT20200系列导热垫片，可满足设计需求，该导热垫片颜色为灰色，采用陶瓷填充硅片工艺，厚度为0.2mm，无压缩，且一面带胶，导热系数高达3.0W/mK，热阻低至0.25°C–in2/W（@10psi，50℃），宽工作温度范围-40℃~200℃，防火等级通过UL94V-0最高级测试认证，具体的电性参数参考如下图2所示。

图2：LAIRD TFLEX UT20000系列导热垫片电性参数

LAIRD Tflex™ UT20200系列导热垫片的竞争优势总结如下：

1、高导热系数：达3.0W/mK，相比空气（0.031 W/mK@100℃下），提升近100倍，更有利于散热，可更快速的对门机驱动器功率板进行散热处理。

2、低热阻：热阻低至0.25°C–in2/W（@10psi，50℃），更利于传热。

3、宽工作温度范围：-40℃~200℃

4、防火等级通过UL94V-0最高级测试认证，安全性更高。

5、具有低成本特性

6、支持定制化尺寸服务

通过如上LAIRD Tflex™ UT20200导热垫片选型举例说明，相信大家对导热垫片的选型考虑因素已经清楚，而LAIRD的导热垫片是有很多种，大体上可分为三类，分别是：T-pli200系列、T-flex系列、T-putty 500系列，具体的电性参数区别参考如下图3所示。

图3：LAIRD的导热垫片选型对照表

在上图3中，有清晰的给出LAIRD导热垫片的具体设计参数，便于设计者根据实际需求做选型，导热垫片的硬度大体上是T-pli200 > T-flex > T-putty 500，其中T-flex 200V0的绝缘耐压能力最高（>20000V），而T-pli 200导热性最好（导热系数高达3.0W/mK，热阻低至0.37°C–in2/W），T-putty 500的可压缩性最好。

当然，上面给出的型号也不是最齐全的，想了解更多导热垫片的选型，可下载Laird 导热界面材料选型指南，参考链接为：https://www.sekorm.com/doc/65939.html。感觉本文对您有帮助记得收藏和点赞哦，想申请样品或者有任何疑问请留言或电话联系世强400-887-3266。

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用户_9713 Lv6 2021-09-02

条理更清晰了。
文定 Lv5. 技术专家 2019-01-24

学习
solomon Lv8. 研究员 2019-01-22

学习一下
伏藏 Lv3. 高级工程师 2019-01-22

厉害厉害
鼬1765 Lv5. 技术专家 2019-01-20

学习了

文宣 Lv7. 资深专家 2019-01-20

学习了
乡野荒人 Lv7. 资深专家 2019-01-19

不错
淮阴侯 Lv6. 高级专家 2019-01-17

不错
MangoHoHo Lv7. 资深专家 2019-01-15

学习了
聂冰冰 Lv4. 资深工程师 2019-01-14

laird

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目录- 导热垫片导热硅脂T-grease 导热电绝缘材T-gard 相变材料T-pcm EMI材料

型号- 5000,TPCM 920,3000,210,TPCM200SP,2500,T-PUTTY502,TPCM910,TPCM588,TPCM583,TPCM780,K52,TPCM5816,TPCM905C,880,T-FLEX200VO,980,T-FLEX600,300X,1500,TPCMHP105,T-FLEX500,500,228,T-PLI-200

选型指南 - LAIRD - 2016年09月22日 PDF 中文下载

描述- 该方案针对30~80kW的组串式光伏逆变器，采用多路BOOST升压电路，减少光伏电池组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况，最大程度增加发电量。逆变侧采用T型三电平拓扑，开关频率支持16kHz（最佳频率点），效率最高可达98.54%。辅助电源采用1700V耐压SiC MOSFET，单端反激电源可直接应用在1000V母线系统。同时，在BOOST升压电路和逆变电路中均采用IGBT模块设计，集成度更高。

型号- MKS4J022202D00MSSD,10-FZ12NMA080NS03-M260F,0505025.MX52LEP,TFLEX HD300,BGM111,C2M1000170D,EFR32MG13P732F512GM48-C,RBN75H125S1GP4-A0,10-FY12NMA160SH01-M820F18,KT05,PS9402,SGM6022,MLX91208,28R1101-000,28R0610-000,30-FT12NMA160SH-M669F28,PS9031,LSIC2SD120E30CC,30-FT12NMA200SH-M660F08,LXXXX 15.00/05/90 4.5SN GR,28R1476-100,92ML,LX 15.00/05/90 4.5SN GR BX,MKS4J033305D00KSSD,TPCM780,RC12-6-01LS,SMBJ18CA,28R1953-000,PS9531L3,SI86XX,28B0141-000,WDU50N,SGM6032,WGM110,R5F56514FDLJ,C4D30120D,WDU70N,RBN40H125S1GPQ-A0,C2M0080120D,V23990-P629-L43,SGM2019,LSIC1MO120E0080,SID11X2K,SI8261BCD-C-IS

优选器件方案 - WEIDMUELLER,LITTELFUSE,LAIRD,SILICON LABS,WIMA,RENESAS,VINCOTECH,STANDEX-MEDER,II-VI MARLOW,WOLFSPEED,PI,ROGERS,MELEXIS,SGMICRO - V2.1 PDF 中文下载

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锐腾（Rhyton）导热垫片/导热胶/吸波材料选型指南

描述- 锐腾新材料制造(苏州)有限公司位于苏州市吴中区，工厂面积6200平米，总投资8000万人民币，拥有3大产品系列，年生产能力超2000吨。锐腾在高分子材料领域具备顶尖的研发和生产能力，公司制造的导热、屏蔽、吸波材料已达到国际先进水平，为相关行业提供最佳解决方案。

型号- HITMA,INSUPAD140,HIPAD3000PLHT,HISP1500,FIP-NC48,HIC-PAD8000LV,HIBOND1001,HIPAD8000,FIP-AN55LV,FIP-NC40,INSUPAD500,HIGREASE400,ABS-30,ABS系列,HIPAD7000PL,HIPAD4000SF,HIPAD5000PLHT,HIGEL12K,FIP-AN5500,HIPAD1000C,HIPAD,HITMA3000LV,HIPAD2000E,FIP-AK65,HISP2000,HITMA4005,HIPAD5000,HITMA系列,FIP系列,HIC-PAD2000,HIGREASE600N,HIMELT,HIPAD5000PL,HIBOND3012,ABS-20,HIBOND2002,HIGREASE280N,HIGEL9000LV,ABS-25,HIC-PAD系列,HIGEL4000,HIPAD1800,HIMELT550S,ABS-PBTL77,HIGEL6000LV,HIGEL6500,HIGREASE300SF,HIGREASE,HIPAD1000,HIPAD系列,HIGEL8000,HIPAD6000,HIGREASE100N,HIGREASE300,ABS-10,INSUPAD,HIMELT750,HIPAD2000PI,HIBOND3002,HIPAD1000INS,FIP-NC63LV,HIPAD10K,ABS,HIPAD3000LB,HIC-PAD6000LV,HISP2000E,HITMA2000,INSUPAD系列,HIC-PAD4000E,ABS-20LV,HIC-PAD,HIGEL6000RC,HITMA6000LV,HISP4000,HIGEL3600LV,HIPAD2000SF,HIPAD3000,HIC-PAD4000,FIP- AN65,HITMA3000ELV,FIP,FIP- AK40,FIP-NC70,HIMELT560,HIC-PAD4000LV,HIPAD3000PL,HITMA4018,HIGREASE系列,HISP1000,HIPAD 12K

选型指南 - 锐腾 - 2023/11/23 PDF 中文下载

博恩为集中式逆变器提供多种热界面导热材料助力提高散热效率，保证设备的可靠性和耐用性

集中式逆变器集成度高，能量密度大，产生热量较大。如果温度过高，会影响电子元器件的工作效率甚至降低寿命，进而影响光伏系统的光电转换效率，所以选择一款合适的热界面导热材料来保证设备的可靠性和耐用性就十分重要了。

应用方案发布时间 : 2024-05-09

博恩为家庭储能系统提供多种导热界面材料和阻燃绝缘片等解决方案

家庭储能系统在传统光伏并网发电系统基础上增加锂电池存储电力，由蓄电池、混合逆变器、光伏板组合的新型能量获取、存储和使用的混合系统。光伏逆变器将太阳能转化为电力存储起来，储能逆变器可通过转换电流完成电池的放电。本文介绍家庭储能可应用到的导热界面材料和阻燃绝缘片等。

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Tpcm™ 7000 是杜邦莱尔德最新推出的高性能导热界面材料（TIM）产品系列。Tpcm™ 7000 的导热系数为 7.5W/mK，该系列经悉心设计，专门用于解决电子产品中最具挑战性的导热冷却效能。可在50℃–70℃之间产生相变化，软化后导热垫片的厚度可降至仅35µm的黏结层厚度。

新产品发布时间 : 2022-01-17

【应用】Laird导热垫片Tflex™ HD300，为热管等应用提供解决方案

任何需要将热量传送到外壳、底架或其它散热器的场合都需要导热垫片。对于热管来说，散热是非常重要的一个环节。因此具有优秀的界面润湿性能、高形变能力和高的接触热阻的导热垫片是非常重要的。据此，本文推荐Laird（莱尔德）的一款导热垫片——Tflex™ HD300，是具有高形变能力的导热界面材料产品。具有最小的板间和元器件应力，同时具有好的缝隙和公差的填充能力。

应用方案发布时间 : 2019-02-28

导热硅胶垫：提升光伏逆变器效能的隐秘力量

导热硅胶垫不仅在物理性能上优异，其应用还具有广泛性。由于光伏逆变器在整个光伏发电系统中起着关键作用，因此确保其稳定运行对整个系统的可靠性至关重要。硅胶导热垫片的应用，有效地保证了逆变器在高效转换太阳能的同时，不受过热问题的困扰。

技术探讨发布时间 : 2024-03-06

【方案】125kW（1500VDC系统）光伏逆变器优选器件方案

描述- 本方案基于 1500VDC 系统，提出了在 BOOST 电路采用高集成度对称式 BOOST 模块，内置全 SiC MOS 和二极管，以提高开关频率和减小升压电感体积。在逆变电路采用 NPC 拓扑结构，耐压高达 2400V，在满足1500V 系统耐压需求的基础上，采用了低耐压的 IGBT，实现了较高的开关频率，有利于光伏逆变器实现更高的效率和更小的体积。

型号- TFLEX HD300,C3M0065090D,C2M1000170D,10-F124NID150SH03-LG18F98,10-F124NIE150SH03-LG28F98,RA-8565SA,PS9402,MLX91208,10-F124NIX150SH03-LGX8F98,28R1101-000,28R0610-000,LSIC2SD120E30CC,28R1476-100,92ML,TPCM780,RC12-6-01LS,SMBJ18CA,KT05-1A-BV88622,28R1953-000,28B0141-000,WGM110,R5F56514FDLJ,WM 4C,C4D30120D,10-FY09S2A065ME-L869L08,SID1152K,SI8621BD-B-IS,SI8261BCD-C-IS,SID11X2K

优选器件方案 - WEIDMUELLER,LITTELFUSE,LAIRD,SILICON LABS,CREE,RENESAS,VINCOTECH,STANDEX-MEDER,II-VI MARLOW,EPSON,PI,ROGERS,MELEXIS - V1.1 PDF 中文下载

【方案】3KW光伏水泵逆变器优选元器件方案

描述- 本方案采用Vincotech高开关频率IGBT模块、Silicon Labs电容隔离、进芯电子DSP控制芯片等器件组成的光伏水泵逆变器电路，将西部丰富的太阳能资源转换为水泵工作所需要的交流电，实现了供电清洁无污染。同时对灌溉系统的水位进行采样监控，达到对逆变器工作实时控制的目的，安全高效。

型号- ADP32F12A-150QP G,TFLEX HD300,ADP32F12A-150QPG,TPCM780,10-FY074PA100SM-L583F08,SM5G-GGG-T-080S-000,PV-STICK-_VPE10,SI8621BD-B-ISR,EKY-800ELL391MK30S,SI8233BB-D-IS1,PV-STICK+_VPE10,SGM2036-3.3YN5G/TR,0505025.MXEP,PV BSS VAPM 5P M,SMCJ64CA,PV PS VAPM 5P F

优选器件方案 - NIPPON CHEMI-CON,VINCOTECH,WEIDMUELLER,LITTELFUSE,LAIRD,SILICON LABS,SGMICRO,ADVANCECHIP,SMI - V1.0 PDF 中文下载