导热硅脂涂抹方法

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1、导热硅脂的涂抹方法刘石劬1、引言导热硅脂是CPU（GPU、IGBT、音频功率放大器、三极管、三端稳压器等功率半导体器件等，以下统称：功率半导体器件）与散热器传输热量的一个纽带。如果在安装涂抹过程中不得其法，很可能就会让功率半导体器件的温度居高不下，甚致烧毁。所以，导热硅脂的涂抹方法正确与否是非常重要的。2、要求在保证功率半导体器件与散热器表面充分接触的前提下，用导热硅脂替代功率半导体器件与散热器表面缝隙中的空气。在保证能填充功率半导体器件与散热器表面缝隙的前提下，涂抹的导热硅脂越薄越好，从导热性能上来讲，最好的导热硅脂远比不

2、过铜铝等金属材料的导热性能。关键：均匀、无气泡、无杂质、尽可能薄。3、厂家推荐的涂抹方法（1）ZEROtherm推荐涂抹方法：在CPU表面中心挤上导热硅脂，然后给手指戴上胶套（防杂质，胶套是附送的），将导热硅脂涂抹均匀。（2）arctic-cooling推荐的涂抹方法：在CPU表面中心挤上一点导热硅脂，然后压上散热器，按箭头指示方向旋转，确保导热硅脂均匀扩展和无气泡。共12页第1页4、涂抺不同厚度导热硅脂的对照实验很多人唯恐硅脂不够，涂抺很厚的导热硅脂，效果如何呢？网友作了简单测试：使用ArcticAlumina导热硅脂（北

3、极铝），一次涂抺适量（自认为），一次故意涂抺得比较多，测试这两种情况下CPU温度的情况。测试条件：室温28度，E6600（7*500MHz），ZalmanCNPS9700LED散热器，FoxconnMARSP35主板，CPU电压1.55V。测试方法：用EVEREST软件的SystemStabilityTest来测试，它让CPU高负荷运作，记录温度变化曲线。适量的硅脂情况下，CPU温度在61－62℃间浮动测试后CPU表面硅脂情况（适量硅脂）大量的硅脂情况下，CPU温度在63－64℃间浮动测试后CPU表面硅脂情况（较多硅脂）测试

4、结论：导热硅脂层的厚薄对散热的影响还是很明显的，从这个测试来看，两者间有2℃的差距。共12页第2页5、理论（数据引自附录）中文名称：导热系数英文名称：thermalconductivity定义：热流密度与温度梯度之比。即在单位温度梯度作用下物体内所产生的热流密度，单位为W/(K,℃)。铜的导热系数:λ≈390W/mK铝的导热系数:λ≈237W/mK导热硅脂的导热系数:λ≈1W/mK注：K为绝对温度(热力学温度)，绝对温度T与人们惯用的摄氏温度t的关系是：T（K）=273.15+t(℃)；1mK=0.001K。中文名称：热阻英

5、文名称：thermalresistance;heatresistance定义1：导热过程的阻力。为导热体两侧温差与热流密度之比。所属学科：电力（一级学科）；通论（二级学科）定义2：流体在一定流速下由于加热引起的总压损失。所属学科：航空科技（一级学科）；推进技术与航空动力装置（二级学科）热阻简介热阻是热量在热流路径上遇到的阻力，反映介质或介质间的传热能力的大小，表明了1W热量所引起的温升大小，单位为℃/W或K/W。用热功耗乘以热阻，即可获得该传热路径上的温升。可以用一个简单的类比来解释热阻的意义，换热量相当于电流，温差相当于电

6、压，则热阻相当于电阻。金属的热阻Rth：0.004mK/W导热硅脂的热阻Rth：1mK/W空气的热阻Rth：42mK/W即：在热平衡的条件下，两规定点（或区域），当同样有1W热耗散功率时，金属的温度仅升高0.004mK，导热硅脂的温度升高1mK，而空气的温度将升高42mK。结论：在保证功率半导体器件与散热器表面充分接触的前提下，用导热硅脂替代功率半导体器件与散热器表面缝隙中的空气。共12页第3页附录共12页第4页笔者注：导热系数笔者注：Rth热阻共12页第5页共12页第6页笔者注：颗粒大小为40μm的导热硅脂笔者注：导热硅脂

7、使散热器与功率器件距离加大笔者注：热阻共12页第7页笔者注：颗粒大小为5μm的导热硅脂笔者注：热阻笔者注：尽可能地让金属与金属接触共12页第8页笔者注：导热硅脂的粘稠度：高粘稠度(硬)笔者注：间隙笔者注：导热硅脂的粘稠度：高粘稠低(可流动)共12页第9页笔者注：粗糙度笔者注：有距离笔者注：粗糙度笔者注：尽可能相互交叉共12页第10页笔者注：有空气笔者注：热阻共12页第11页笔者注：仅仅填充笔者注：金属与于粗糙面之金属接触间。笔者注：足够的流动性笔者注：足够薄笔者注：粗糙度共12页第12页