导热垫片的使用设计考虑因素

在导热垫片设计选型时，需要综合考虑芯片的高度，芯片的最大许用压强，导热垫片的热导率，压缩应力曲线，导热热阻，导热材料的绝缘要求等诸多因素，才能得到较好的散热效果。本文总结了导热垫片的设计要点，对于电子设备热设计中导热垫片的使用和设计有一定指导作用。

一般情况下导热垫片可按照以下方法进行设计：

1）首先查询芯片手册，得到芯片的最大许应压强，以及芯片的表面积和高度信息。

由于受到芯片的封装类型，表贴工艺等因素的影响，因此芯片的高度通常不是一个固定值，因此芯片手册中通常给出高度值有一定的公差，因此在导热界面材料进行设计时，要充分考虑该器件高度的影响。针对BGA封装的芯片，在许应应力有余量的情况下，考虑焊球高度在焊接后的变化，建议取芯片高度取下限值进行设计。

2）导热垫片选型时，可根据需要选择合适导热系数的芯片类型，并得到垫片的压缩热阻曲线和压缩应力曲线，一般情况下，导热垫片材料的厚度越大，导热热阻越大。

3）根据芯片的最大许用压强结合导热垫片的压缩应力曲线，得到导热垫片的最大压缩率。推荐压缩25%~50%厚度接近间隙厚度规格，并确保导热垫片的压缩应力始终小于器件的最大许用应力。

4）根据导热垫片确定的压缩率并结合压缩热阻曲线确定导热垫片的厚度，从而得出导热垫片的预留间隙值。

5）导热垫片用在电子器件上时，通常会要求导热材料具有绝缘性能，防止导热材料被高电压击穿而发生短路。