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產品中心高工LED產業研究所(GLII)統計,2012年全球65%以上LED應用產品集中在中國生產。但盡管中國本土LED產業規模如此龐大,我國在LED封裝和外圍配件材料加工技術上還是存在著瓶頸,高端材料仍然主要依賴進口。
LED燈具價格一直以來居高不下,比普通燈具高出幾倍甚至幾十倍,這也是其中原因之一,LED照明想要進入尋常百姓家還需從材料源頭開始著手。
本土企業無緣新型材料領域散熱器作為整燈結構中的重要的一環,其所起的作用絲毫不比產業鏈上游的芯片、燈珠的關鍵性小。然而,當下散熱器市場卻魚龍混雜,散熱產品的質量也參差不齊。目前,市場上大多數LED燈具的散熱材料多采用鋁或鋁合金材料,不僅笨重而且散熱效果不佳。
國際上有人成功開發了高導熱塑料替代金屬材料,美國Coolpolymer公司研發的以ABS、聚酰胺、液晶高分子、聚醚醚酮等為基礎樹脂的導熱塑料,其導熱系數最高可以提高100倍。中國在基于鋁質材料上的研發譬如熱管式和微通道散熱技術雖然與國際水平不相上下,但是作為高附加值和高利潤率的新型散熱材料領域始終缺乏足夠的力量與國際先進水平抗衡。
但是具有優良導熱性能的金屬、陶瓷及碳材料,由于電絕緣性、加工成型性能較差,成本較高,難以適應現在新產品和新技術發展的需要。因此,開發新型導熱絕緣復合材料已經成為熱點。
高酷納米科技作為一支中國力量一直致力于對特殊性能新型高分子材料的研究、開發、應用和推廣。
2013年,憑借高酷納米科技自有獨特的研發技術,導熱塑料材料開始商用投產。據了解,高酷納米科技導熱塑料是針對LED散熱難題而研發的高導熱、電絕緣、環保阻燃的功能性復合材料。
高效的散熱能力加上產品安全輕質,經過高酷納米科技研發團隊的努力,高酷納米科技的產品已經被包括國際知名廠商的LED業界大客戶所廣泛接受并應用。高酷納米科技的產品在大規模生產中表現出來的一致性和質量穩定性,獲得了廣大客戶的好評。
高導熱性、一體化注塑加工成型
LED的散熱都是用熱阻來衡量,主要由導熱、對流和輻射產生的熱阻。如果產品的外形確定,外表的溫度和周圍環境的溫度確定,它的對流效應基本相似,外觀就可以非常靈活設計。合復科技以高導熱復合材料包內嵌鋁設計的原則,利用了導熱復合材料的高散熱性,比較好的導熱性加上電絕緣特性,也利用沖壓鋁的高熱傳導性,有效的控制了散熱系統的熱阻。
高導熱復合材料在LED照明具有三個特性,一是良好的導熱性;二是良好的電絕緣性;三是良好的成型加工性能,類似于常規的材料一樣進行加工。
在功率半導體模塊散熱系統應用中,通常都會采用導熱硅脂將功率器件產生的熱量傳導到散熱器上,再通過風冷或水冷的方式將熱量散出。在實際應用中,很多熱設計工程師更多地關注散熱器的優化設計,而忽略了導熱硅脂的正確使用。正確地使用導熱硅脂不僅能提高功率模塊的散熱能力,而且還能提高其在使用過程中的可靠性。那么對于一個特定的功率模塊,如何選擇種導熱硅脂?采用哪種涂抹方式?要涂抹多厚?這些都是我們常見的問題?;卮疬@些問題之前,我們先了解下導熱硅脂在功率模塊散熱系統中的作用。
導熱硅脂在功率模塊散熱系統中的作用
在功率模塊散熱系統中,芯片為發熱源,通過多層不同材料將熱量傳遞到冷卻劑(風或液體),最后通過冷卻劑的流動將熱量導出系統,其中每一層材料都有不同的導熱率。功率模塊基板及散熱器多使用銅和鋁等金屬材料,銅的導熱率約為390W/(m.K);鋁的導熱率約為200W/(m.K)。這些金屬材料的導熱率都非常高,表示其導熱性能非常好,那為何還要在功率模塊與散熱器之間使用導熱率只有0.5~6W/(m.K)的導熱硅脂呢?
原因在于,當兩個金屬表面相接觸時,理想狀態為金屬表面直接接觸,實現完全金屬-金屬接觸,但在現實中兩金屬表面之間并不能形成直接接觸,微觀上兩金屬表面間存在大量的空隙,如圖1所示。這些空隙充滿著空氣,而空氣的導熱率只有約0.003W/(m.K),導熱能力非常差,導熱硅脂的使用就是為了填充這些空隙中的空氣,同時保持既有的金屬-金屬接觸,以達到系統的最優散熱性能。
導熱硅脂的厚度
導熱硅脂的厚度直接影響模塊基板到散熱器的熱阻,導熱硅脂既不能太薄,也不能太厚,而是要控制在一定的范圍內。若導熱硅脂涂的太薄,那么金屬接觸面處空隙中的空氣無法被充分填充,模塊散熱能力會降低;若導熱硅脂涂的太厚,模塊基板和散熱器之間無法形成有效的金屬-金屬接觸,模塊散熱能力同樣會降低。因此,在應用中要將導熱硅脂的厚度控制在理想值附近的一個范圍內,以實現功率模塊到散熱器最優的熱傳導性能。
不同模塊型號對導熱硅脂的厚度要求是不同的,各半導體模塊生產廠家會對各模塊型號按照標準進行嚴格測試,以得出合適的導熱硅脂厚度,這個參數一般會標注于各產品的安裝指導或技術說明中。需要指出的是,模塊生產廠家一般是根據某一特定型號導熱硅脂進行測試而得到厚度值,如果使用其它與之特性區別較大的導熱硅脂,需要重新進行測試而得出最佳的厚度。實際應用經驗表明,對于有銅基板的模塊,其導熱硅脂的厚度一般在80~100um;對于無銅基板的模塊,其導熱硅脂的厚度一般在40~50um。
導熱硅脂的涂抹方式
在現有工藝條件下,導熱硅脂的涂抹主要有三種方式:滾筒涂抹、絲網印刷和鋼網印刷。滾筒涂抹是最傳統、也是最簡易的涂抹方式,而絲網和鋼網印刷則為均勻度和厚度可精準控制的涂抹方式,硅脂厚度由絲網或鋼網的厚度和網孔尺寸嚴格控制,印刷過程可保證硅脂的均勻度。絲網適用于硅脂厚度較薄的應用,而鋼網適用于硅脂厚度較厚的應用。
熱傳導材料又叫導熱材料,是目前應用非常廣泛的一種新型材料,與傳統的認知材料不同,如塑料材料,金屬材料等等,目前導熱材料研發非?;?,一般這類都屬于國家高新產業。
那么為什么大家需要導熱材料呢?
隨著時代發展,目前產品越來越小,手機90年代大哥大最火,而現在的手機功能越來越多,速度越來越快,這就需要一顆強大的芯片,芯片散熱方面就全靠導熱材料了,目前電腦,手機,飛機,通訊,電動汽車,LED,醫療器械等行業對導熱材料需求非常大,也推動了行業的發展。
導熱材料多種多樣,主要有導熱硅膠片,導熱硅脂,導熱墊片,導熱凝膠,導熱泥,導熱硅膠套管,石墨片等。
東莞市高酷納米科技有限公司在新型導熱材料行業中,集設計,研發,生成,銷售,服務于一身,為客服提供一站式解決方案。
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1.負責重大品質事故及客戶投訴分析處理;
2.組織策劃公司產品品質改進方案及預防措施,利用統計手法監控生產過程,保證產品質量穩定劑持續改進;
3.負責內/外部品質問題溝通協調工作;
4.負責將公司品質方針、品質目標傳達執行到位;
5.負責產品實現過程策劃,生產設備操作規程、生產作業指導、檢驗作業指導的制定,編寫;
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7.負責對技術人員從事質量工作資格的認可和培訓;
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1.本科及以上學歷;
2.有正能量,能傳播正能量。
3.組織策劃與執行能力、責任心強,思維敏捷、溝通協調能力強。