Interfacce termiche - materiali per interfacce termiche

Interfacce termiche - materiali per interfacce termiche

 

Ahlhorn | 17.12.2020/XNUMX/XNUMX

Funzione dei materiali termicamente conduttivi

I materiali termicamente conduttivi, chiamati Thermal Interface Material (TIM), sono utilizzati in molte aree dell'elettronica in cui è importante una conduzione del calore rapida ed efficiente. I TIMS riempiono i dossi e quindi consentono un migliore trasferimento di calore dal componente al dissipatore di calore. Tipiche aree di applicazione sono i componenti sensibili al calore in cui viene utilizzato un dispositivo di raffreddamento attivo o passivo. Serve come ausilio di montaggio per l'elettronica, la tecnologia di misurazione e controllo e per una migliore dissipazione del calore dai componenti elettronici come i transistor di potenza.

Tipi di materiali di interfaccia termica

materiali a cambiamento di fase

La particolarità dei materiali a cambiamento di fase (PCM) è che passano da una fase solida a una semi-solida con il calore del processore funzionante e una leggera pressione di serraggio. La fase semisolida ha la proprietà di adattarsi molto facilmente ad entrambe le superfici. La capacità di riempire completamente i vuoti d'aria dell'interfaccia e i vuoti superficiali sotto una leggera pressione di serraggio consente a questo materiale di funzionare come il grasso termico.

Thermal Compound

Le paste termicamente conduttive di solito sono costituite da silicone arricchito con riempitivi termicamente conduttivi. La polimerizzazione di solito non è necessaria e sono liberi di scorrere e si adattano perfettamente alle interfacce. Le interfacce termiche possono essere facilmente rielaborate. Tuttavia, è necessario assicurarsi che sia stata applicata una quantità sufficiente di pasta o grasso prima di installare il dissipatore di calore.

Riempimento vuoti

Uno dei più grandi segmenti di mercato per TIM è quello dei gap filler. Questi possono essere forniti in diversi punti di forza. Efficienti, morbidi e buoni conduttori termici, questi materiali possono coprire fessure fino a 15 mm. I pratici riempitivi per fessure possono coprire diversi componenti di diverse altezze e quindi emettere il calore a un comune dissipatore di calore.

lamina termica s

Le lamine termoconduttive non solo trasferiscono il calore, ma forniscono anche isolamento elettrico. In termini di resistenza allo strappo e alla perforazione, i film termici offrono un'eccellente durata. Rientrano in questa categoria le pellicole termoconduttrici e i materiali in grafite contenenti silicone e privi di silicone (ad es. poliuretano riempito con ceramica). La gamma di conducibilità termica e fasce di prezzo è ampia, quindi tutti possono trovare una buona soluzione.

Cuscinetti termici

I cuscinetti termici sono in genere realizzati in silicone non rinforzato con riempitivi conduttivi. I rinforzi a tampone termico sono in genere vetro intrecciato, lamine metalliche o film polimerici. I pratici pad termici sono solitamente pretagliati in diverse dimensioni per ospitare componenti di diverse dimensioni. Mentre i materiali a cambiamento di fase e la pasta termica sono chiaramente superiori in termini di conducibilità, i pad termici hanno il vantaggio di essere un'opzione conveniente e conveniente per le applicazioni con minori esigenze di raffreddamento.

fogli di grafite

Questa opzione economica è stata utilizzata per molto tempo. I film sono elettricamente conduttivi e possono essere utilizzati a temperature molto elevate fino a 500°C. Alcuni fornitori allineano le fibre orizzontalmente. Ciò porta a misurazioni della conducibilità termica molto diverse. C'è materiale che mostra 7,0 W/mK sull'asse x e 150,0 W/mK sull'asse yz: una chiara differenza.

Nastri biadesivi termicamente conduttivi

Il nastro termico può essere costituito da una rete di rame nichelata e finemente intrecciata che si adatta perfettamente alle superfici di montaggio irregolari. I nastri biadesivi termicamente conduttivi PSA sono molto comunemente usati per fissare piccoli dissipatori di calore ai componenti. I fattori importanti qui sono la resistenza alla pelatura, alla sovrapposizione e alla punzonatura, la forza di tenuta e la resistenza termica. In termini di prestazioni di conduzione del calore, i nastri biadesivi sono di fascia media. Si risparmia su parti di montaggio aggiuntive, ma le cinghie hanno problemi con le superfici irregolari dei componenti e possono quindi essere utilizzate solo in misura limitata. I circuiti integrati in plastica sono in genere concavi al centro e anche le superfici del dissipatore di calore variano, il che può portare a traferri nell'interfaccia.

adesivi termici

Gli adesivi termicamente conduttivi - detti anche adesivi termicamente conduttivi - possono essere sistemi mono o bicomponenti. Questi sono dotati di riempitivi conduttivi. L'applicazione viene solitamente eseguita mediante dosaggio o stampa a stencil. L'indurimento dell'adesivo è necessario per consentire una reticolazione affidabile del polimero che fornisce la proprietà adesiva. Il più grande vantaggio di questa TIM è sicuramente il fatto che gli adesivi termici forniscono supporto strutturale e quindi non è richiesto alcun bloccaggio meccanico.

giallo termico

I gel sono un materiale simile al grasso leggermente reticolato. Il comportamento è corrispondentemente simile, il che riduce il sanguinamento del materiale.

TIM in metallo

I materiali metallici termicamente conduttivi possono essere realizzati in tutti i tipi di forme e non sono più limitati alle applicazioni di saldatura. In numerose applicazioni, i TIM metallici possono essere rilavorati molto bene e sono anche facili da riciclare.

Campi di applicazione della pasta termica

Il principale campo di applicazione della pasta termica è nel campo dell'elettronica. Inoltre, le paste termicamente conduttive vengono utilizzate nei seguenti settori, tra gli altri:

  • Hardware informatico
  • industria delle materie plastiche
  • industria delle macchine per calzature
  • fonderie
  • Costruzione di apparecchiature e industria di laboratorio
  • industria delle macchine per il legno
  • industria delle macchine per l'imballaggio
  • tecnologia medica
  • Ingegneria generale

Conservato attraverso l'espansione dell'elettromobilità Thermal Compound n anche nel campo dell'elettronica di potenza, sempre più nel settore automotive.

La nostra brochure sui materiali delle interfacce termiche

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materiale di interfaccia termica

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