Тепловые интерфейсы — материалы термоинтерфейса

Dr. Dietrich Müller GmbH

Тепловые интерфейсы — материалы термоинтерфейса

Альхорн | 17.12.2020

Функция материалов термоинтерфейса

Теплопроводящие материалы, называемые материалом термоинтерфейса (TIM), используются во многих областях электроники, где важна быстрая и эффективная теплопроводность. TIMS заполняет неровности и, таким образом, обеспечивает лучшую передачу тепла от компонента к радиатору. Типичными областями применения являются термочувствительные компоненты, в которых используется активный или пассивный охладитель. Он служит вспомогательным средством при сборке электроники, техники измерения и управления, а также для улучшенного отвода тепла от электронных компонентов, таких как силовые транзисторы.

Типы материалов термоинтерфейса

Материалы с фазовым переходом

Особенностью материалов с фазовым переходом (PCM) является то, что они переходят из твердой в полутвердую фазу за счет тепла от рабочего процессора и небольшого прижимного давления. Полутвердая фаза имеет свойство очень легко приспосабливаться к обеим поверхностям. Способность полностью заполнять межфазные воздушные зазоры и поверхностные полости под небольшим давлением зажима позволяет этому материалу работать так же хорошо, как и термопаста.

Термопаста

Теплопроводящие пасты обычно изготавливаются из силикона, который обогащен теплопроводными наполнителями. Отверждение обычно не требуется, и они могут течь и идеально адаптироваться к интерфейсам. Переделать термоинтерфейсы можно без проблем. Однако перед установкой радиатора необходимо убедиться, что нанесено достаточное количество пасты или смазки.

Заполнитель зазора

Один из крупнейших сегментов рынка ТИМов — заполнитель зазоров . Они могут быть разной концентрации. Эти эффективные, мягкие и высокотеплопроводные материалы могут перекрывать зазоры до 15 мм. Практичные заполнители зазоров могут покрывать несколько компонентов разной высоты, а затем передавать тепло общему распределителю тепла.

Теплопроводящая фольга s

Теплопроводящая фольга не только передает тепло, но и обеспечивает электрическую изоляцию. С точки зрения сопротивления разрыву и проколам термические пленки обладают превосходной долговечностью. В эту категорию входят силиконосодержащие и не содержащие силикона (например, полиуретан с керамическим наполнением) теплопроводные пленки и графитовые материалы. Диапазон значений теплопроводности и цен широк, так что каждый сможет найти хорошее решение.

Термические колодки

Термопрокладки обычно состоят из формованного неармированного силикона с токопроводящими наполнителями. Усиление термопрокладок обычно представляет собой тканое стекло, металлическую фольгу или полимерные пленки. Практичные термопрокладки обычно предварительно нарезаются разных размеров для размещения компонентов разных размеров. С точки зрения проводимости, хотя материалы с фазовым переходом и термопаста явно превосходят их, термопрокладки имеют то преимущество, что они являются недорогим и удобным вариантом для приложений с меньшими требованиями к охлаждению.

Графитовая фольга

Этот экономичный вариант используется давно. Фольга электропроводна и может использоваться при очень высоких температурах до 500 ° C. Некоторые провайдеры выравнивают волокна по горизонтали. Это приводит к очень разным измерениям теплопроводности. Есть материал, который показывает 7,0 Вт / мК по оси x и 150,0 Вт / мК по оси yz — явная разница.

Двусторонние теплопроводящие клейкие ленты

Термолента может состоять из тонко сплетенной медной сетки с никелевым покрытием, которая плотно прилегает к неровным монтажным поверхностям. Двусторонние теплопроводящие клейкие ленты из PSA очень часто используются для крепления небольших радиаторов к компонентам. Важными факторами здесь являются прочность на отрыв, перекрытие и прочность на сдвиг при штамповке, удерживающая сила и термическое сопротивление. Что касается характеристик теплопроводности двусторонних клейких лент, то они находятся в среднем диапазоне. Вы экономите дополнительные сборочные детали, но ремни имеют проблемы с неровными поверхностями компонентов и поэтому могут использоваться только в ограниченном объеме. Пластиковые ИС обычно вогнуты посередине, а поверхности теплоотвода также различаются, что может привести к образованию воздушных зазоров на границе раздела.

Термоклеи

Термоклеи, также известные как теплопроводящие клеи, могут быть однокомпонентными или двухкомпонентными. Они оснащены токопроводящими наполнителями. Нанесение обычно выполняется методом замера или трафаретной печати. Отверждение адгезива необходимо для того, чтобы сделать возможным надежное сшивание полимера, который обеспечивает адгезионные свойства. Тот факт, что термоклеи обеспечивают структурную поддержку и, следовательно, не требуется механического зажима, безусловно, является самым большим преимуществом этого TIM.

Термальный желтый

Гели представляют собой материал, похожий на жиры, который слегка сшит. Соответственно, поведение аналогично, за счет чего уменьшается просачивание материала.

ТИМ из металла

Теплопроводящие материалы из металла могут производиться во всех возможных формах, и в настоящее время их использование больше не ограничивается пайкой. Во многих сферах применения металлические TIM могут быть очень хорошо переработаны, а также могут быть легко переработаны.

Области применения термопасты

Основная область применения термопасты — электроника. Кроме того, термопасты используются, в частности, в следующих отраслях:

  • IT-оборудование
  • Пластиковая промышленность
  • Обувное машиностроение
  • Литейные заводы
  • Аппаратостроение и лабораторная промышленность
  • Деревообрабатывающая промышленность
  • Упаковочное машиностроение
  • Медицинские технологии
  • Общее машиностроение

Сохранение за счет расширения электромобильности. Термопаста также все чаще входит в автомобильный сектор в области силовой электроники.

Наша брошюра о материалах термоинтерфейса

Когда дело доходит до выбора правильного утеплителя, многие люди не знают, на что именно обращать внимание. В нашей брошюре «Выбор подходящего материала для термоинтерфейса» мы хотели бы дать вам все, что вам нужно знать о нагревательных материалах.

Материал термоинтерфейса

Share this post