Análisis de materiales de interfaz térmica Análisis de materiales de interfaz térmica

I. ¿Qué es un material de interfaz térmica?
II. Por qué se necesitan materiales de interfaz térmica
tercero ¿Cuál es el material de interfaz térmica ideal?
IV. Introducción de varios materiales comunes de interfaz térmica.

1. Grasa térmica
2. Lámina de silicona termoconductora
3. Materiales de cambio de fase térmicamente conductores
4. Adhesivos termoconductores de doble cara 5. Láminas de grafito termoconductoras

V. Selección de materiales de interfaz térmica para lámparas LED.
VI. Iniciativas

I. ¿Qué es un material de interfaz térmica?

• Los materiales de interfaz térmica [Materiales de interfaz térmica], también conocidos como materiales de interfaz térmica o materiales de conducción de calor de interfaz, son materiales comúnmente utilizados en el empaquetado de circuitos integrados y la disipación de calor electrónica, principalmente utilizados para llenar el microespacio y reducir los agujeros irregulares en la superficie. la resistencia de contacto de transferencia de calor y mejorar el rendimiento de disipación de calor del dispositivo.

• Los Materiales de Interfaz Térmica (TIM) juegan un papel clave en la gestión térmica y son una importante rama de discusión en esta disciplina.

II. Por qué se necesitan materiales de interfaz térmica

• Hay espacios desiguales extremadamente finos entre la superficie del material microelectrónico y el disipador de calor. Si se instalan juntos directamente, el área de contacto real entre ellos es solo 10% del área de la base del disipador de calor, y el resto son espacios de aire. Debido a que la conductividad térmica del aire es de solo 0,024 W/(m·K), es un mal conductor del calor, lo que conducirá a una resistencia térmica de contacto extremadamente grande entre los componentes electrónicos y el disipador de calor, lo que dificulta seriamente la conducción de calor, y finalmente hace que el rendimiento del disipador de calor sea bajo. .

• Use materiales de interfaz térmica con alta conductividad térmica para llenar estos espacios, eliminar el aire en ellos y construir canales de conducción de calor efectivos entre los componentes electrónicos y los disipadores de calor, lo que puede reducir en gran medida la resistencia térmica de contacto y hacer que el disipador de calor desempeñe plenamente su función.

tercero ¿Cuál es el material de interfaz térmica ideal?

Las propiedades que debe tener un material de interfaz térmica ideal son:
(1) alta conductividad térmica;
(2) Alta flexibilidad, para garantizar que el material de interfaz térmica pueda llenar completamente el espacio entre la superficie de contacto en condiciones de baja presión de instalación, y garantizar que la resistencia térmica de contacto entre el material de interfaz térmica y la superficie de contacto sea pequeña; (3) aislamiento;
(4) Fácil de instalar y desmontar;
(5) Amplia aplicabilidad, se puede usar para llenar espacios pequeños y espacios grandes.

IV. Introducción de varios materiales comunes de interfaz térmica
• 1. Grasa térmica
〔1〕. La grasa de silicona termoconductora se conoce comúnmente como pasta de disipación de calor. La grasa de silicona termoconductora es un compuesto de grasa de silicona termoconductora hecho de silicona orgánica como materia prima principal y materiales adicionales con excelente resistencia al calor y conductividad térmica.
〔2〕 Ventajas: rendimiento de alto costo, el material de conducción de calor más frecuente en la disipación de calor electrónica.
Puntos a tener en cuenta: es inconveniente de operar. La pasta térmica ordinaria tendrá aceite de silicona, que se secará después de mucho tiempo. No se recomienda el uso de pasta térmica para productos con una larga vida útil.

2. Lámina de silicona termoconductora
   R. La lámina de gel de sílice conductora térmicamente es un material medio conductor térmico sintetizado mediante un proceso especial con gel de sílice como material base, que agrega varios materiales auxiliares, como óxidos metálicos.
   B. En la industria, también se conoce como almohadilla de silicona conductora de calor, película de silicona conductora de calor, almohadilla conductora de calor suave, etc., que se producen especialmente para el esquema de diseño de uso de espacios para transferir calor, que puede llenar los huecos y completar la transferencia de calor entre la parte de calentamiento y la parte de enfriamiento. .
   C. Al mismo tiempo, también desempeña el papel de aislamiento, absorción de impactos, sellado, etc., que puede cumplir con los requisitos de diseño de miniaturización y equipos ultradelgados. Es extremadamente fabricable y utilizable, y tiene una amplia gama de espesores. Relleno.
   Ventajas de las láminas de silicona termoconductoras
   • 1) El rango y la estabilidad de la conductividad térmica de la película de sílice térmica
   • 2) Cerrar la brecha tecnológica en la estructura de la lámina de silicona conductora de calor, reduciendo los requisitos de tolerancia tecnológica del radiador y las partes estructurales de disipación de calor.
   • 3 〕La lámina de silicona termoconductora tiene la propiedad de aislamiento.
   • 4) La lámina de silicona conductora de calor tiene el efecto de absorción de impactos y absorción de sonido.
   • La lámina de silicona conductora de calor de 5 〕 tiene la conveniencia de instalación, prueba y reutilización.

Materiales de cambio de fase termoconductores
• Material de cambio de fase (PCM – Phase Change Material) se refiere a una sustancia que cambia de forma con la temperatura y puede proporcionar calor latente. El proceso de cambio de fase del material que cambia de sólido a líquido o de líquido a sólido se denomina proceso de cambio de fase. En este momento, el material de cambio de fase absorberá o liberará una gran cantidad de calor latente.
• Ventajas: Los materiales de cambio de fase son principalmente cambio de fase sólido-sólido ahora. En el caso de un choque térmico, pueden absorber una cierta cantidad de calor a través del cambio de fase y ralentizar el impacto de un gran flujo de calor. Es como agregar un almacenamiento de agua al canal de conducción de calor Chi. La temperatura de cambio de fase de los materiales de cambio de fase en el mercado hoy en día puede ser de alrededor de 45 °C a 50 °C. Los materiales de cambio de fase se utilizan principalmente en fuentes de calor con alto flujo de calor instantáneo, como las CPU, que pueden desempeñar un papel muy bueno en la protección, especialmente en el momento de la puesta en marcha o el reinicio. Puntos a tener en cuenta: hay una cierta capacidad de calor y resistencia térmica, que es menor que el grosor de la lámina de gel de sílice conductora de calor, y el grosor puede ser tan delgado como 0,125 mm. No es fácil de guardar e instalar, y hay precipitación de aceite de silicona, lo que afectará el efecto de luz del equipo de iluminación y cambiará el medio conductor de calor. Es más adecuado para productos electrónicos de consumo y otros productos, especialmente computadoras portátiles, consolas de juegos, etc. Sin embargo, su confiabilidad no es buena y su rendimiento disminuirá a altas temperaturas durante mucho tiempo. Generalmente, el rendimiento disminuirá de 40% a 70% después de 2 años de uso.

Adhesivo termoconductor de doble cara
• El adhesivo de doble cara termoconductor, también conocido como cinta termoconductora, está compuesto de polímero acrílico relleno con polvo cerámico termoconductor y compuesto con adhesivo de silicona. Tiene las características de alta conductividad térmica y aislamiento, y tiene suavidad, compresión, conformidad y fuerte viscosidad. Adaptarse a un amplio rango de temperatura, puede llenar la superficie irregular, puede ajustarse de manera estrecha y firme al dispositivo de fuente de calor y al disipador de calor, y conducir el calor rápidamente.
• Ventajas: Es muy conveniente unir otros disipadores de calor y equipos de calefacción. Coloque la etiqueta adhesiva de doble cara conductora de calor entre el disipador de calor y el disipador de calor, presiónela firmemente y el disipador de calor se fijará firmemente en el disipador de calor. Es fácil de usar Conveniente y propicio para mejorar la eficiencia de producción. Su efecto de disipación de calor es más evidente que el de las pegatinas de disipación de calor comunes, lo que mejora en gran medida la vida útil de los componentes y es la primera opción para algunos productos electrónicos de alta gama que necesitan conducción de calor.
• Puntos a tener en cuenta: los altos requisitos en la superficie de unión, las superficies de impresión y galvanoplastia no son adecuadas para su uso.

Lámina de grafito térmico
• La hoja de grafito termoconductor es un nuevo material conductor y disipador de calor, que conduce el calor uniformemente en dos direcciones, protege las fuentes de calor y los componentes y mejora el rendimiento de los productos electrónicos de consumo. Alta eficiencia de disipación de calor, huella pequeña, peso ligero, conducción de calor uniforme en dos direcciones, eliminando áreas de "puntos calientes", protegiendo las fuentes de calor y los componentes mientras mejora el rendimiento de los productos electrónicos de consumo.
• Ventajas: alta conductividad térmica, material relativamente delgado, rendimiento de alto costo, conductividad térmica súper longitudinal y puede eliminar rápidamente los puntos calientes.
• Puntos a tener en cuenta: sin aislamiento, material relativamente frágil, gran pérdida durante el punzonado.

V. Selección de materiales de interfaz térmica para lámparas LED.

1. luz de calle llevada:
   Diferentes fabricantes tienen diferentes diseños. He visto que algunos fabricantes no lo utilizan, pero no se trata de lámparas integradas. Se requiere que las placas base y las carcasas de aluminio sean extraplanas. Algunos fabricantes usan pasta térmica y también hojas de gel de sílice térmico. En los últimos dos años, algunos fabricantes han utilizado láminas de grafito termoconductor y soldadura en pasta.
   Sugerencia: Utilizar lámina de grafito y lámina de gel de sílice térmico.
2. lámpara fluorescente led y lámpara de panel:
   Lo mejor es utilizar cinta termoconductora de doble cara.
3. Focos y downlights LED: lámina aislante termoconductora [0,23 mm, tensión soportada 5kv], lámina termoconductora de grafito
   Lo anterior es solo mi contacto con la selección de materiales de interfaz térmica por parte de los clientes. Cada fabricante tiene un posicionamiento de mercado diferente y la selección no es la misma. La disipación de calor afecta a toda la estructura del producto, y el efecto final de disipación de calor está determinado no solo por estos materiales de interfaz térmica, sino en su conjunto. Solo cuando todos los materiales y procesos están en su lugar se puede producir el mejor efecto de disipación de calor. VI iniciativa
4. No se limite a creer supersticiosamente en un parámetro de conductividad térmica. Por ejemplo, la dureza de la lámina de gel de sílice térmico es demasiado alta y no importa qué tan alta sea la conductividad térmica, no tendrá ningún efecto porque el módulo de compresión es demasiado pequeño.
5. No te obsesiones con los precios bajos.
6. Lo más importante es instalar el producto para probar el rendimiento final.
7. Finalmente, dé la bienvenida a todos a investigar y estudiar juntos. Nuestra información está en la imagen.