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半导体散热、电源灌封、电池模组填充:导热垫片、灌封胶、凝胶、硅脂分别用在哪?

导热界面材料(TIM)的“黄金三角”:热、电、力

工程师在选择导热硅胶时,往往面临三难困境:导热系数越高,材料往往越硬、流动性越差;绝缘性能与压缩性难以兼得;高温长期运行时油离挥发污染设备。泰亚电子科技通过TSP、TSG、TSN、TSZ四大系列,构建了覆盖垫片、灌封、凝胶、硅脂的全场景热管理矩阵,所有产品均符号UL94 V-0阻燃、RoHS标准,工作温度宽至-50~200℃。

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以下是基于实测数据的选型指南。


一、TSP导热垫片:高压缩性,柔软服帖,适合大公差间隙

适用场景: 半导体散热装置、平面显示器、显卡、记忆存储模块、网络通信设备、LCD背光模块、LED照明、电源模块。

核心参数亮点(依据ASTM D5470测试):

型号导热系数 W/(m·K)硬度 Shore A厚度范围 mm电气强度 kV/mm体积电阻率 Ω·cm颜色识别
TSP-1001.0±0.245±150.3~10≥6.0>10⁹浅灰色
TSP-3003.0±0.245±150.3~10≥6.0>10⁹绿色
TSP-6006.0±0.245±150.3~10≥6.0>10⁹蓝色
TSP-8008.0±0.245±150.5~10≥6.0>10⁹灰色

选型建议: 当结构间隙在0.3~10mm且公差较大时,优先选择TSP系列。其自粘性可省去双面胶,45±15 Shore A的低硬度确保对芯片无应力损伤。


二、TSG导热灌封胶:1:1双组份,室温固化,高耐压

适用场景: 功率转换设备、接线盒、汽车电子模块、对散热和耐温要求高的模块电源及线路板灌封保护。

典型参数对比:

型号导热系数 W/(m·K)硬度 Shore A混合后密度 g/cm³电气强度 kV/mm体积电阻率 Ω·cm完全固化时间 h
TSG-500.5±0.0555±51.5±0.1≥10>10¹²2
TSG-2002.0±0.250±52.7±0.1≥13>10¹²24
TSG-4004.0±0.355±53.1±0.15≥12>10¹²24

关键优势:

  • 极低粘度:TSG-50的A组分粘度仅1800±200 cP,可渗透细小元件底部。

  • 高电气强度:所有型号≥10kV/mm,最高15kV/mm,适合高压模块。

  • 颜色区分:A/B组分颜色不同(如橘色/白色、粉色/白色),便于混合均匀性视觉检查。

选型建议: 对导热要求不高但需要快速固化(2小时)的场合选TSG-50;需要2~4W/m·K导热且绝缘性高的功率模块,选TSG-200/300/400。


三、TSN导热硅凝胶:低应力,可自动化点胶,电池模组首选

适用场景: 发热元器件间隙填充、电源模块封装、电池模组、连接器、变压器等需绝缘和散热的部件。

独特性能:

  • 双组份1:1混合,粘度低(100~400 Pa·s),适合自动化点胶。

  • 固化后Shore 00硬度(50~55),低应力,不挤压敏感元件。

  • 导热系数覆盖1.0~6.0 W/(m·K),电气强度≥5kV/mm,体积电阻率≥10¹²Ω·cm。

典型型号:

型号导热系数硬度 Shore 00混合后密度 g/cm³颜色(A/B)
TSN-1001.0±0.250±102.2±0.5白色/浅灰色
TSN-3003.0±0.250±102.7±0.5白色/绿色
TSN-6006.0±0.255±103.2±0.5白色/蓝色

应用提示: 在电池模组中,TSN的低应力特性可吸收振动和膨胀,同时通过≥10¹²Ω·cm的体积电阻率确保绝缘安全。


四、TSZ导热硅脂:低油离、低挥发,高温不固化

适用场景: 手机、电脑、TV、WiFi模块、路由器、传感器、大功率电器、LED灯、光伏、智能家电。

核心指标:

型号导热系数油离度 (200℃/24h)锥入度 (1/10mm)挥发份 (200℃/24h)颜色
TSZ-1001.0±0.2≤0.3%300±10≤0.3%白色
TSZ-3003.0±0.2≤0.15%245±10≤0.2%灰色
TSZ-4004.0±0.2≤0.1%230±10≤0.1%灰色

为什么低油离很重要?
传统硅脂在高温下析出硅油,会污染PCB板导致短路或腐蚀。泰亚TSZ系列导热硅胶将油离度控制在0.3%以内,高导热型号更是低至0.1%,同时挥发份≤01%,确保长期可靠性。

选型建议: CPU/GPU散热首选TSZ-300或TSZ-400;对绝缘要求高的电源模块可选TSZ-100/150。


总结:一张表搞定四大系列选型

产品系列形态导热系数范围核心优势典型应用
TSP垫片固态片材1.0~8.0 W/(m·K)高压缩、自粘、厚度可调半导体、显示器、电源
TSG灌封胶液态双组份0.5~4.0 W/(m·K)高绝缘、快速或室温固化汽车电子、功率模块
TSN凝胶膏状双组份1.0~6.0 W/(m·K)低应力、可点胶、绝缘电池模组、传感器
TSZ硅脂膏状单组份1.0~4.0 W/(m·K)低油离、易涂覆、高导热CPU、LED、路由器

所有产品均符合RoHS,UL94 V-0阻燃标准,工作温度-50~200℃。详细规格书及样品申请请联系泰亚电子科技。



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