Kako odabrati ispravan materijal sučelja toplinske vodljivosti

Sve više i više električnih dizajnera suočava se s izazovima oblika opreme ili rasipanja topline, ali možda nisu upoznati s izborom materijala za sučelje toplinske vodljivosti na tržištu, niti kako odabrati ispravnu mješavinu materijala za rješavanje specifičnih izazova dizajna. Du Bonlaird Odjel za materijale visokih performansi nudi razne opcije materijala za sučelje za provođenje topline, što može pomoći dizajnerima u rješavanju složenih izazova provođenja topline. Ova su rješenja primjenjiva na automobile, telekomunikacije, podatkovne centre, sustave za pretvorbu energije i mnoge druge proizvode.

Toplinski vodljivi međusklopni materijal namijenjen je pružanju jednolike toplinske kontaktne površine za dvije spojene površine, posebno između elemenata i njihovih spojnih površina radijatora. U prošlosti su dizajneri sustava obično koristili ventilatore i/ili radijatore kao panaceju za rješavanje većine problema hlađenja na određenim elementima. To je zato što se većina topline stvara u velikim izvorima napajanja ili velikim procesorima. Oba su dovoljno velika da prime ovu vrstu opreme za hlađenje. I u novoj generaciji sustava kroz koje struji prisilni zrak još uvijek postoji problem kako što brže odvesti toplinu s komponenti na radijator. Materijal sučelja za provođenje topline pruža rješenje za provođenje topline ispunjavajući razmak između strojno obrađenih površina kako bi se osigurao ujednačen kontakt i visoka učinkovitost prijenosa topline. Ista metoda također je primjenjiva u slučaju kada se školjka koristi kao hladnjak.

Vrste toplinski provodljivih međusklopnih materijala i spojeva:

Tekući materijali za brtvljenje, koji su poznatiji kao termalna pasta, termalni gel ili termalna mast. Ovi se materijali mogu izravno nanositi na komponente kao ljepila za radijatore; Zbog teškoća ponovne obrade, rijetko se koriste kao materijali za granate. Ovi se materijali mogu miješati s keramičkim punilima, metalnim ili metalnim oksidnim punilima kako bi se postigla visoka toplinska vodljivost.

Termička mast i materijal za promjenu faze; Termalna mast se može dobiti korištenjem rješenja za sitotisak kako bi se dobila manja debljina sloja ljepila. Mast s promjenom faze je naprednija alternativa termalnoj masti, a kroz optimizaciju se može postići maksimalni prijenos topline unutar određenog temperaturnog raspona. Ovi materijali se obično koriste za radijatore koji se učvršćuju mehaničkom silom i fiksiraju na mjestu pod stalnim pritiskom. Tijekom rada, materijali s faznom promjenom skrućuju se ili pretvaraju u tekućinu u viskozni sloj, oslobađajući ili odvojeno apsorbirajući latentnu toplinu. Ovi materijali slojeva s visokom ljepilljivošću mogu se tiskati sitotiskom kako bi se dobila minimalna debljina sloja ljepila.

Termalna podloga: Ovi prethodno oblikovani čvrsti materijali vrlo su jednostavni za korištenje, a mogu se također integrirati u automatski proces sastavljanja. Iako toplinski vodljivi jastučić općenito ima prethodno oblikovani oblik, također se može izrezati u skladu s potrebnom veličinom. Prikladni su za korištenje na ravnim elementima za spajanje radijatora ili izravno pričvršćeni na školjku.

Postoji niz specifikacija materijala primjenjivih na toplinski vodljive međusklopne materijale. Toplinska vodljivost materijala ili toplinski otpor dostavljenih proizvoda glavna su svojstva materijala koja se trebaju uzeti u obzir jer se ta vrijednost može koristiti kao cilj dizajna u simulaciji ili nekim osnovnim izračunima. Osim karakteristika materijala, dizajneri bi također trebali uzeti u obzir automatizirani proces sklapanja u procesu proizvodnje, kao i proizvodnu pogodnost integracije specifičnih rješenja u PCBA ili kućište.