אֶחָד. עיקרון העבודה של שמן סיליקון-ויניל בדבק עציצים מוליך תרמי
שמן סיליקון עם סיום ויניל- הוא הפולימר הבסיסי של תרכובת עציצים מוליכים תרמית מסיליקון. שני הקצוות של השרשרת המולקולרית שלו מכילים קבוצות פונקציונליות ויניל (-CH=CH₂). מבנה מיוחד זה קובע את ביצועי המפתח של תרכובת העציצים.
1. עקרון התגובה הצולבת-
ויניל-שמן סיליקון מצטלב-קושר עם מימן-המכיל שמן סיליקון באמצעות תגובת הידרוסיליציה:
נוסחת תגובה:
Vi-PDMS-Vi + H-PDMS-H → תלת-רשת צולבת-תלת מימדית (Vi: קבוצת ויניל, PDMS: polydimethylsiloxane, H: קבוצת מימן)
תחת פעולתו של זרז פלטינה, ויניל מגיב עם קשרי מימן-סיליקון ליצירת קשרי Si-C יציבים ולבנות מבנה רשת תלת-ממדי, המהווה את הבסיס הכימי לריפוי של תרכובת עציצים.
2. עקרון עמידות בחום
לקשרי Si-C ועמוד השדרה Si-O-Si שנוצרו על ידי שמן סיליקון עם סיום ויניל- יש אנרגיות קשר גבוהות מאוד:
אנרגיית קשר Si-O: 451 קילו-ג'יי/מול, גבוה משמעותית מהקשר C-C (347 קילו-ג'ל/מול).
אנרגיית קשר Si-C: 318 קילו-ג'יי/מול, וכתוצאה מכך ליציבות תרמית מעולה.
השרשרת המולקולרית הגמישה ומקדם ההתפשטות התרמית הנמוכה מבטיחים ביצועים יציבים בטווח טמפרטורות רחב של -50 מעלות עד 250 מעלות.
3. השגת מוליכות תרמית
לשמן סיליקון עם סיום ויניל בעצמו יש מוליכות תרמית ירודה, אך הוא יכול לשמש כ"עמוד שדרה מולקולרי" כדי לתמוך בשיעור גבוה של חומרי מילוי מוליכים תרמית.
נקודת מפתח: לשמן סיליקון-ויניל יש תאימות מצוינת לחומרי מילוי מוליכים תרמית (כגון אלומינה ובורון ניטריד), היוצר מערכת מרוכבת עם התנגדות תרמית משטחית נמוכה, המשיגה העברת חום יעילה.
על ידי אופטימיזציה של תכולת הויניל וחלוקת המשקל המולקולרי, ניתן להגדיל את קיבולת טעינת המילוי, וליצור רשת מוליכה תרמית רציפה.
דוּ. מדריך לבחירת צמיגות לשמן די-סיליקון ויניל עם סיום
הצמיגות של שמן סיליקון עם גמר ויניל- משפיעה ישירות על ביצועי הבנייה והביצועים הסופיים של תרכובת העציצים, ולכן הבחירה בצמיגות המתאימה היא קריטית.
| טווח צמיגות (mPa·s) | תכונות | יישומים | אמצעי זהירות |
| 100-1,000 | נזילות מעולה וחדירות חזקה | רכיבים אלקטרוניים עדינים, מילוי רווח צר | חומר מילוי נוטה לשקוע, הדורש זמן ריפוי מבוקר |
| 1,000-5,000 | נזילות טובה וטיפול קל | מודולים אלקטרוניים כלליים, אריזת חיישנים | נזילות מאוזנת ומאפיינים נגד-התיישבות |
| 5,000-20,000 | צמיגות בינונית, רב תכליתית | מודולי כוח, אלקטרוניקה לרכב | מתאים לרוב יישומי השתילה |
| 20,000-50,000 | צמיגות גבוהה, עמידות לצניחת מעולה | עציץ אנכי, מילוי חלקי | עשוי לדרוש ציוד עציץ מיוחד |
| 50,000 ומעלה |
הדבק-כמו, שמירת צורה מעולה | החלפת אטם תרמי, יישומי ניפוק | נזילות ירודה, לא מתאימה למבנים מורכבים |
פרמטרי בחירה עיקריים עבור שמן סיליקון עם סיום ויניל-
1. תכולת הוויניל משפיעה על צפיפות ה-crosslink ועל קשיות ריפוי. תכולת ויניל גבוהה מספקת צפיפות צולבות גבוהה יותר אך עלולה לגרום לחומר שביר.
2. חלוקת משקל מולקולרית צרה מספקת תכונות עקביות יותר, בעוד שחלוקה רחבה עשויה לשפר את יכולת העיבוד אך להשפיע על יציבות הביצועים.
3. תוכן נדיף נמוך מפחית כיווץ ריפוי ובועות אוויר, משפר את אמינות המוצר.
4. טוהר וזיהומים: מוצרים ברמת טוהר- גבוהה מבטיחים ריפוי מלא, הימנעות מהרעלת זרז ופגיעה בביצועים.
שְׁלוֹשָׁה. תרחישי יישום והמלצות בחירה
1. מכשירים אלקטרוניים עם הספק- גבוה
יישומים: נוריות- בהספק גבוה, מודולי כוח ומערכות בקרה אלקטרוניות חדשות לרכבים באנרגיה
המלצת בחירה: בחר מוצר עם צמיגות בינונית (5,000-20,000 mPa·s) ותכולת ויניל מתונה כדי להבטיח מוליכות תרמית ויכולת זרימה טובה.
2. רכיבים אלקטרוניים מדויקים
יישומים: חיישנים, מודולים מיקרואלקטרוניים, מעגלים מדויקים
המלצת בחירה: בחר מוצר עם צמיגות נמוכה (1,000-5,000 mPa·s) ותנודתיות נמוכה כדי להבטיח חדירה מלאה ועטיפה נטולת מתח.
3. יישומי טמפרטורה- גבוהה
יישומים: בקרי מנוע, ציוד חימום תעשייתי
המלצת בחירה: בחר מוצרים עם תכולת ויניל גבוהה ומשקל מולקולרי גבוה כדי לשפר את צפיפות ההצלבה והיציבות התרמית.
4. יישומי ייצור מהיר
יישומים: מוצרי אלקטרוניקה, מוצרי-ייצור בנפח גבוה
המלצת בחירה: בחר מוצרים עם תגובתיות מתונה וזמן עבודה ארוך כדי לאזן בין יעילות הייצור ומהירות הריפוי.
