Gap Filler vs Gap Pad
Gap Filler vs Gap Pad: quali sono le differenze?
I materiali per la dissipazione del calore devono essere utilizzati in un gran numero di applicazioni: i nuovi dispositivi e componenti elettronici, ad esempio nell'industria automobilistica o nell'elettronica di consumo, stanno diventando sempre più piccoli. Allo stesso tempo, sempre più funzioni vengono implementate negli spazi più piccoli.
Sotto la parola chiave Gestione termica è ottimizzato in questo settore. I materiali termicamente conduttivi si trovano negli elettrodomestici, negli smartphone e nei tablet standard o nella tecnologia di illuminazione a LED. Altre aree di applicazione sono la costruzione di motori, applicazioni nell'elettronica di potenza o sistemi di batterie in auto ibride ed elettriche.
C'è sempre un tentativo di trasferire il calore dai componenti elettrici a un dissipatore di calore o dissipatore di calore tramite contatti migliorati. dissipare in un assieme che funge da dissipatore di calore.
Per chiudere spazi più grandi e quindi migliorare la dissipazione del calore, sono disponibili fondamentalmente due prodotti: riempitivi e tamponi
Che cos'è un gap filler?
I riempitivi per spazi vuoti sono materiali termicamente conduttivi applicati a liquido. Questi riempitivi per fessure termicamente conduttivi vengono spesso applicati mediante miscelazione dosata di un sistema a due componenti utilizzando un sistema di dosaggio. Come base vengono spesso utilizzati sistemi a base di silicone, poliuretano o acrilato. I sistemi riempitivi senza silicone a base di poliuretano o acrilico sono sempre più utilizzati.
Dopo l'applicazione di questi materiali, il riempitivo per fessure si indurisce. Una volta indurito, il materiale forma un'interfaccia resistente ma conforme che conduce il calore lontano dai componenti elettronici, con conseguente maggiore durata e prestazioni più elevate.
Sono spesso usati in sostituzione dei cuscinetti termici perché ottengono un'impedenza termica inferiore e consentono una maggiore flessibilità di progettazione. I gap filler sono adatti anche per la produzione su larga scala di componenti elettronici come batterie, inverter/convertitori, motori ed elettronica di potenza.
Cos'è un gap pad ?
I Gap Pad sono tappetini morbidi, elastici e relativamente spessi con proprietà di conduzione del calore. Grazie alla loro resistenza ed elasticità del materiale, i gap pad compensano le differenze di altezza tra i componenti. Anche in questo caso vengono spesso utilizzati come base sistemi a base di silicone, poliuretano o acrilato. I sistemi senza silicone a base di poliuretano o acrilico sono sempre più utilizzati.
Il basso livello di autoadesione dei gap pad, ottenibile tramite impostazioni speciali, consente in molti casi un premontaggio semplificato. Le versioni autoadesive dei gap pad possono essere utilizzate anche dove sono richieste forze adesive più forti. È importante assicurarsi che l'adesivo aderisca al sistema, ad es. vengono utilizzati sistemi adesivi a base di silicone, poliuretano o acrilato.
Nel nostro articolo Adesivo siliconico vs. adesivo acrilico confrontiamo entrambi i sistemi adesivi.
Qual è la differenza tra riempitivi e tamponi?
I riempitivi di gap vengono spesso applicati miscelando un sistema a due componenti che viene applicato su uno dei due substrati (ad esempio un componente elettronico). Questo componente viene poi unito ad un dissipatore di calore fino al raggiungimento di un certo spessore. Il materiale forma quindi un'interfaccia solida ma conforme. È anche possibile riempire le cavità esistenti con riempitivi per fessure in modo che non debba essere esercitata alcuna pressione.
I tamponi termici, invece, vengono pretagliati nella forma desiderata, applicati su un supporto, pressati insieme allo spessore impostato e fissati.
Il carico di compressione applicato costringe il pad solido ma resiliente a entrare in stretto contatto con le superfici ruvide del dissipatore di calore, del PCB o del componente. Contrariamente ai cuscinetti termici solidi, i riempitivi per fessure fluiscono nelle piccole valli, sigillano la rugosità della superficie e creano un contatto più stretto con la superficie dei singoli componenti. Ciò consente un trasferimento di calore più efficiente tra i substrati superiore e inferiore attraverso l'uso del riempitivo per fessure.
Confrontando le caratteristiche chiave dei due tipi, il costo relativo dell'utilizzo di cuscinetti termici è elevato a causa dei costosi scarti che ne derivano. A differenza dei riempitivi, i tamponi vengono prima prodotti sotto forma di tappetini e poi fustellati o tracciati. Questo crea inevitabilmente più rifiuti. Le sacche d'aria sono più comuni nei gap pad perché non possono raggiungere i minuscoli spazi creati dalla rugosità della superficie.
I riempitivi per spazi vuoti sono la risposta alla flessibilità di progettazione poiché la durezza e il tempo di lavoro possono essere regolati tramite il rapporto di miscelazione delle due parti del riempitivo per spazi vuoti. E quando si tratta di applicare il prodotto, i gap pad con fattore di forma di grandi dimensioni possono essere difficili da applicare senza intrappolare l'aria e l'automazione è difficile. D'altra parte, i riempitivi di spazi vuoti sono adatti per la produzione su larga scala.
Tuttavia, va anche considerato che c'è un costo associato all'automazione dell'elaborazione del gap filler. Come primo passo, i nostri clienti decidono spesso di utilizzare tamponi premontati per affidarsi in seguito all'elaborazione automatizzata del riempitivo in un progetto su larga scala.
Come aumentare la velocità di polimerizzazione di un riempitivo di spazi vuoti?
Per aumentare la velocità di polimerizzazione della maggior parte dei riempitivi, dei materiali di riempimento e/o degli adesivi, è necessario aumentare la temperatura della parte a cui vengono applicati i materiali. Questo può essere fatto con un forno, una lampada riscaldante o un riscaldamento a induzione. Le parti possono essere preriscaldate alla temperatura desiderata oppure è possibile applicare prima il materiale e quindi la parte può essere riscaldata.
Come regola generale, la velocità di indurimento raddoppia all'incirca ogni 10 gradi Celsius di aumento della temperatura. Si precisa che per i materiali rigidi, l'aumento della velocità di polimerizzazione aumenta il rischio di generare elevate sollecitazioni interne al materiale, che possono comprometterne la resistenza meccanica e la capacità di resistere a shock termici e/o meccanici.
In linea di principio, si consiglia di procedere con molta attenzione nella determinazione del profilo di temperatura, poiché oltre ai materiali di riempimento degli spazi possono verificarsi anche danni ai componenti elettronici.
Quali conducibilità termiche possono essere raggiunte con riempitivi o tamponi?
I riempitivi di gap disponibili da Gap Filler hanno conducibilità termica fino a 7 W/mK a diverse durezze Shore. I gappad sono dotati di una conduttività termica fino a 17 W/mK.
Filler e gap pad privi di silicone e contenenti silicone
Il programma di fornitura standard comprende riempitivi e tamponi senza silicone, nonché riempitivi e tamponi contenenti silicone. Ci sono una serie di criteri di selezione per determinare quale sia la soluzione più appropriata.
Foglio dati Gap Filler e Foglio dati Gap Pad
Le schede tecniche dei materiali sono disponibili presso di noi. Se hai bisogno di una scheda tecnica, saremo lieti di inviarti un link per ottenere la scheda tecnica