تحليل مواد الواجهة الحرارية تحليل مواد الواجهة الحرارية

I. ما هي مادة الواجهة الحرارية
ثانيًا. لماذا هناك حاجة إلى مواد الواجهة الحرارية
ثالثا. ما هي مادة الواجهة الحرارية المثالية؟
رابعا. إدخال العديد من مواد الواجهة الحرارية الشائعة.

1. الشحم الحراري
2. ورقة سيليكون موصلة حراريا
3. مواد تغيير الطور الموصلة حراريا
4. ملصقات على الوجهين موصلة حرارياً 5. صفائح جرافيت موصلة حرارياً

V. اختيار مواد الواجهة الحرارية لمصابيح LED.
السادس. المبادرات

I. ما هي مادة الواجهة الحرارية

• مواد الواجهة الحرارية [مواد الواجهة الحرارية] ، والمعروفة أيضًا بمواد الواجهة الحرارية أو مواد التوصيل الحراري للواجهة ، هي مواد شائعة الاستخدام في عبوات IC وتبديد الحرارة الإلكتروني ، وتستخدم بشكل أساسي لملء الفجوة الدقيقة وتقليل الثقوب غير المستوية على السطح مقاومة التلامس لنقل الحرارة وتحسين أداء تبديد الحرارة للجهاز.

• تلعب مواد الواجهة الحرارية (TIM) دورًا رئيسيًا في الإدارة الحرارية وهي فرع مهم من المناقشة في هذا التخصص.

ثانيًا. لماذا هناك حاجة إلى مواد الواجهة الحرارية

• توجد فجوات غير متساوية دقيقة للغاية بين سطح المادة الإلكترونية الدقيقة والمشتت الحراري. إذا تم تركيبهما معًا بشكل مباشر ، فإن مساحة الاتصال الفعلية بينهما هي 10% فقط من المنطقة الأساسية للمشتت الحراري ، والباقي عبارة عن فجوات هوائية. نظرًا لأن الموصلية الحرارية للهواء تبلغ 0.024 واط / (م · ك) فقط ، فهو موصل ضعيف للحرارة ، مما سيؤدي إلى مقاومة حرارية تلامس كبيرة للغاية بين المكونات الإلكترونية والمشتت الحراري ، مما يعيق بشكل خطير توصيل الحرارة ، وأخيرًا يتسبب في انخفاض أداء المشتت الحراري. .

• استخدام مواد الواجهة الحرارية ذات الموصلية الحرارية العالية لسد هذه الفجوات وإزالة الهواء فيها وبناء قنوات توصيل حراري فعالة بين المكونات الإلكترونية والمشتتات الحرارية ، والتي يمكن أن تقلل إلى حد كبير المقاومة الحرارية الملامسة وتجعل المشتت الحراري يلعب دوره بالكامل.

ثالثا. ما هي مادة الواجهة الحرارية المثالية؟

الخصائص التي يجب أن تتمتع بها مادة الواجهة الحرارية المثالية هي:
(1) الموصلية الحرارية العالية ؛
(2) مرونة عالية ، لضمان أن مادة الواجهة الحرارية يمكنها ملء الفجوة بالكامل بين سطح التلامس تحت ظروف ضغط التثبيت المنخفض ، والتأكد من أن المقاومة الحرارية للتلامس بين مادة الواجهة الحرارية وسطح التلامس صغيرة ؛ (3) العزل ؛
(4) سهل التركيب والفصل ؛
(5) قابلية التطبيق الواسعة ، يمكن استخدامه لملء الفجوات الصغيرة والفجوات الكبيرة.

رابعا. إدخال العديد من مواد الواجهة الحرارية الشائعة
• 1. شحم حراري
〔1. يُعرف شحم السيليكون الموصّل حرارياً باسم معجون تبديد الحرارة. شحم السيليكون الموصّل حراريًا عبارة عن مركب شحم سيليكون موصل حراريًا مصنوع من السيليكون العضوي باعتباره المادة الخام الرئيسية وإضافة المواد ذات المقاومة الممتازة للحرارة والتوصيل الحراري.
〔2〕 المزايا: أداء عالي التكلفة ، مادة التوصيل الحراري الأكثر شيوعًا في تبديد الحرارة الإلكتروني.
النقاط التي يجب ملاحظتها: من غير المناسب أن تعمل. سيكون للمعجون الحراري العادي زيت سيليكون ، والذي سوف يجف بعد وقت طويل. لا يوصى باستخدام معجون حراري للمنتجات ذات العمر التشغيلي الطويل.

2. ورقة سيليكون موصلة حراريا
   A. ورقة هلام السيليكا الموصلة حرارياً هي مادة متوسطة موصلة حرارياً يتم تصنيعها بواسطة عملية خاصة باستخدام هلام السيليكا كمادة أساسية ، مضيفة مواد مساعدة مختلفة مثل أكاسيد المعادن.
   B. في الصناعة ، تُعرف أيضًا باسم وسادة السيليكون الموصلة للحرارة ، وفيلم السيليكون الموصل للحرارة ، والوسادة الناعمة لتوصيل الحرارة ، وما إلى ذلك ، والتي يتم إنتاجها خصيصًا لمخطط استخدام الفجوات لنقل الحرارة ، والتي يمكن أن تملأ الفجوات وإكمال نقل الحرارة بين جزء التسخين وجزء التبريد. .
   C. في نفس الوقت ، إنها تلعب أيضًا دور العزل ، امتصاص الصدمات ، الختم ، وما إلى ذلك ، والتي يمكن أن تلبي متطلبات التصميم للتصغير والمعدات فائقة الرقة. إنه قابل للتصنيع للغاية وقابل للاستخدام ، وله نطاق واسع من السماكة. حشو.
   مزايا صفائح السيليكون الموصلة حرارياً
   • 1) مدى واستقرار التوصيل الحراري لفيلم السيليكا الحراري
   • 2) سد الفجوة التكنولوجية في هيكل صفيحة السيليكون الموصلة للحرارة ، وتقليل متطلبات التسامح التكنولوجي للرادياتير والأجزاء الهيكلية لتبديد الحرارة
   • 3 ، تتميز صفائح السيليكون الموصلة للحرارة بخاصية العزل.
   • 4) لوح السيليكون الموصل للحرارة له تأثير امتصاص الصدمات وامتصاص الصوت.
   • 5〕 لوح سيليكون موصل للحرارة يتميز بسهولة التركيب والاختبار وإعادة الاستخدام.

مواد تغيير الطور الموصلة حراريا
• مادة تغيير الطور (PCM - مادة تغيير الطور) تشير إلى مادة يتغير شكلها مع درجة الحرارة ويمكن أن توفر حرارة كامنة. تسمى عملية تغيير المواد في الطور من مادة صلبة إلى سائلة أو من مادة سائلة إلى صلبة عملية تغيير الطور. في هذا الوقت ، سوف تمتص مادة تغيير الطور أو تطلق كمية كبيرة من الحرارة الكامنة.
• المزايا: مواد تغيير الطور هي في الأساس عبارة عن تغيير طور صلب صلب الآن. في حالة الصدمة الحرارية ، يمكنهم امتصاص كمية معينة من الحرارة من خلال تغيير الطور وإبطاء تأثير التدفق الحراري الكبير. إنه مثل إضافة مخزن للمياه إلى قناة التوصيل الحراري تشي. قد تتراوح درجة حرارة الطور لمواد تغيير الطور في السوق اليوم بين 45 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية. تُستخدم مواد تغيير الطور بشكل أساسي في مصادر الحرارة ذات التدفق الحراري العالي الفوري مثل وحدات المعالجة المركزية ، والتي يمكن أن تلعب دورًا جيدًا جدًا في الحماية ، خاصة في لحظة بدء التشغيل أو إعادة التشغيل. نقاط يجب ملاحظتها: هناك سعة حرارية ومقاومة حرارية معينة ، وهي أقل من سمك لوح هلام السيليكا الموصّل للحرارة ، ويمكن أن يصل سمكها إلى 0.125 مم. ليس من السهل الحفظ والتركيب ، وهناك ترسيب لزيت السيليكون ، والذي سيؤثر على تأثير الإضاءة لمعدات الإضاءة ويغير وسيط التوصيل الحراري. إنه أكثر ملاءمة للإلكترونيات الاستهلاكية وغيرها من المنتجات ، وخاصة أجهزة الكمبيوتر المحمولة ، وأجهزة الألعاب ، وما إلى ذلك ، ومع ذلك ، فإن موثوقيتها ليست جيدة ، وسوف ينخفض أدائها تحت درجة حرارة عالية لفترة طويلة. بشكل عام ، سينخفض الأداء بمقدار 40% إلى 70% بعد عامين من الاستخدام.

مادة لاصقة على الوجهين موصلة حرارياً
• مادة لاصقة مزدوجة الجوانب موصلة حراريًا ، تُعرف أيضًا باسم الشريط الموصّل حراريًا ، وتتكون من بوليمر أكريليك مملوء بمسحوق خزفي موصل حراريًا ومركبًا بمادة لاصقة من السيليكون. يتميز بخصائص التوصيل الحراري العالي والعزل ، وله نعومة وانضغاط وتوافق ولزوجة قوية. تتكيف مع نطاق درجة حرارة واسع ، ويمكن أن تملأ السطح غير المستوي ، ويمكن أن تتلاءم بشكل وثيق وثابت مع جهاز مصدر الحرارة والمشتت الحراري ، وتوصيل الحرارة بسرعة.
• المزايا: من الملائم جدًا ربط أحواض الحرارة ومعدات التسخين الأخرى. ضع الملصق ذو الوجهين الموصلين للحرارة بين المشتت الحراري والمشتت الحراري ، واضغط عليه بقوة ، ويتم تثبيت المشتت الحراري بإحكام على المشتت الحراري. إنه سهل الاستخدام ومناسب ومفيد لتحسين كفاءة الإنتاج. يكون تأثير تبديد الحرارة أكثر وضوحًا من ملصقات تبديد الحرارة العادية ، مما يحسن بشكل كبير من عمر المكونات ، وهو الخيار الأول لبعض المنتجات الإلكترونية المتطورة التي تحتاج إلى التوصيل الحراري.
• نقاط يجب ملاحظتها: المتطلبات العالية على سطح الترابط ، وأسطح الطباعة والطلاء بالكهرباء غير مناسبة للاستخدام.

ورقة الجرافيت الحراري
• ألواح الجرافيت الموصلة حرارياً هي مادة جديدة موصلة للحرارة وتبديد الحرارة ، والتي توصل الحرارة بالتساوي في اتجاهين ، وتحمي مصادر ومكونات الحرارة ، وتحسن أداء المنتجات الإلكترونية الاستهلاكية. كفاءة عالية في تبديد الحرارة ، حجم صغير ، وزن خفيف ، توصيل حراري موحد في اتجاهين ، القضاء على مناطق "النقاط الساخنة" ، حماية مصادر ومكونات الحرارة مع تحسين أداء منتجات الإلكترونيات الاستهلاكية.
• المزايا: الموصلية الحرارية العالية ، والمواد الرقيقة نسبيًا ، والأداء عالي التكلفة ، والتوصيل الحراري الطولي الفائق ، ويمكنها القضاء على النقاط الساخنة بسرعة.
• نقاط يجب ملاحظتها: لا يوجد عزل ، مادة هشة نسبيًا ، خسارة كبيرة أثناء التثقيب.

V. اختيار مواد الواجهة الحرارية لمصابيح LED.

1. أدى ضوء الشارع:
   الشركات المصنعة المختلفة لها تصميمات مختلفة. لقد رأيت أن بعض الشركات المصنعة لا تستخدمه ، لكنها ليست حبات مصباح مدمجة. يجب أن تكون الألواح والمباني المصنوعة من الألومنيوم مسطحة بشكل إضافي. بعض الشركات المصنعة تستخدم المعجون الحراري ، وتستخدم أيضًا صفائح هلام السيليكا الحرارية. في العامين الماضيين ، استخدمت بعض الشركات المصنعة صفائح الجرافيت الموصلة للحرارة ومعجون اللحام.
   اقتراح: استخدام ورقة الجرافيت وورقة هلام السيليكا الحرارية.
2. مصباح الفلورسنت LED ومصباح اللوحة:
   من الأفضل استخدام شريط موصل حراريًا على الوجهين
3. الأضواء الكاشفة والإضاءة السفلية LED: لوح عازل للحرارة [0.23 مم ، يتحمل الجهد 5 كيلو فولت] ، لوح جرافيت موصل للحرارة
   ما ورد أعلاه هو مجرد اتصالي باختيار مواد الواجهة الحرارية من قبل العملاء. كل مصنع لديه موقع مختلف في السوق والاختيار ليس هو نفسه. يؤثر تبديد الحرارة على الهيكل الكامل للمنتج ، ويتم تحديد تأثير تبديد الحرارة النهائي ليس فقط من خلال مواد الواجهة الحرارية هذه ، ولكن بشكل عام. فقط عندما تكون جميع المواد والعمليات في مكانها الصحيح يمكن إنتاج أفضل تأثير لتبديد الحرارة. مبادرة السادس
4. لا تؤمن فقط بشكل خرافي بمعامل واحد للتوصيل الحراري. على سبيل المثال ، تكون صلابة صفيحة هلام السيليكا الحرارية عالية جدًا ، وبغض النظر عن مدى ارتفاع الموصلية الحرارية ، فلن يكون لها أي تأثير ، لأن معامل الضغط صغير جدًا
5. لا تكن مهووسًا بالأسعار المنخفضة.
6. أهم شيء هو تثبيت المنتج فعليًا لاختبار الأداء النهائي.
7. أخيرًا ، نرحب بالجميع للبحث والدراسة معًا. معلوماتنا في الصورة.