Analisi del materiale dell'interfaccia termica Analisi del materiale dell'interfaccia termica

I. Cos'è un materiale di interfaccia termica
II. Perché sono necessari materiali di interfaccia termica
III. Qual è il materiale ideale per l'interfaccia termica?
IV. Introduzione di diversi materiali di interfaccia termica comuni.

1. Grasso termico
2. Foglio di silicone termoconduttivo
3. Materiali a cambiamento di fase termicamente conduttivi
4. Biadesivi termoconduttivi 5. Fogli di grafite termoconduttivi

V. Selezione di materiali di interfaccia termica per lampade a LED.
VI. Iniziative

I. Cos'è un materiale di interfaccia termica

• I materiali di interfaccia termica [Thermal Interface Materials], noti anche come materiali di interfaccia termica o materiali di conduzione del calore di interfaccia, sono materiali comunemente utilizzati nell'imballaggio di circuiti integrati e nella dissipazione del calore elettronico, utilizzati principalmente per riempire il micro-gap e ridurre i fori irregolari sulla superficie la resistenza di contatto del trasferimento di calore e migliorare le prestazioni di dissipazione del calore del dispositivo.

• I materiali di interfaccia termica (TIM) svolgono un ruolo chiave nella gestione termica e sono un importante argomento di discussione in questa disciplina.

II. Perché sono necessari materiali di interfaccia termica

• Sono presenti spazi irregolari estremamente fini tra la superficie del materiale microelettronico e il dissipatore di calore. Se sono installati direttamente insieme, l'area di contatto effettiva tra di loro è solo 10% dell'area di base del dissipatore di calore e il resto sono traferri. Poiché la conduttività termica dell'aria è di soli 0,024 W/(m·K), è un cattivo conduttore di calore, che porterà a una resistenza termica di contatto estremamente elevata tra i componenti elettronici e il dissipatore di calore, che ostacola seriamente la conduzione di calore, e infine fa sì che le prestazioni del dissipatore di calore siano basse. .

• Utilizzare materiali di interfaccia termica con elevata conduttività termica per colmare questi spazi vuoti, rimuovere l'aria in essi e creare canali di conduzione del calore efficaci tra componenti elettronici e dissipatori di calore, che possono ridurre notevolmente la resistenza termica di contatto e far sì che il dissipatore di calore svolga appieno il suo ruolo.

III. Qual è il materiale ideale per l'interfaccia termica?

Le proprietà che dovrebbe avere un materiale di interfaccia termica ideale sono:
(1) Alta conducibilità termica;
(2) Elevata flessibilità, per garantire che il materiale dell'interfaccia termica possa riempire completamente lo spazio tra la superficie di contatto in condizioni di bassa pressione di installazione e garantire che la resistenza termica di contatto tra il materiale dell'interfaccia termica e la superficie di contatto sia ridotta; (3) isolamento;
(4) Facile da installare e staccabile;
(5) Ampia applicabilità, può essere utilizzato per colmare sia piccole lacune che grandi lacune.

IV. Introduzione di diversi materiali di interfaccia termica comuni
• 1. Grasso termico
〔1〕. Il grasso siliconico termicamente conduttivo è comunemente noto come pasta per la dissipazione del calore. Il grasso siliconico termicamente conduttivo è un composto di grasso siliconico termicamente conduttivo costituito da silicone organico come materia prima principale e aggiunta di materiali con eccellente resistenza al calore e conducibilità termica.
〔2〕 Vantaggi: prestazioni ad alto costo, il materiale di conduzione del calore più frequente nella dissipazione del calore elettronico.
Punti da notare: è scomodo da usare. La normale pasta termica avrà olio di silicone, che si asciugherà dopo molto tempo. Si sconsiglia l'uso della pasta termica per prodotti a lunga durata.

2. Foglio di silicone termoconduttivo
   R. Il foglio di gel di silice termicamente conduttivo è un materiale medio termicamente conduttivo sintetizzato mediante un processo speciale con gel di silice come materiale di base, aggiungendo vari materiali ausiliari come ossidi di metallo.
   B. Nell'industria, è anche noto come cuscinetto in silicone conduttore di calore, pellicola di silicone conduttore di calore, cuscinetto conduttore di calore morbido, ecc., che sono prodotti appositamente per lo schema di progettazione dell'utilizzo di spazi vuoti per trasferire il calore, che può riempire gli spazi vuoti e completare il trasferimento di calore tra la parte riscaldante e la parte raffreddante. .
   C. Allo stesso tempo, svolge anche il ruolo di isolamento, assorbimento degli urti, tenuta, ecc., in grado di soddisfare i requisiti di progettazione della miniaturizzazione e delle apparecchiature ultrasottili. È estremamente lavorabile e utilizzabile e ha una vasta gamma di spessori. Riempitivo.
   Vantaggi delle lastre in silicone termoconduttivo
   • 1) L'intervallo e la stabilità della conduttività termica del film di silice termica
   • 2) Colmare il gap tecnologico nella struttura della lastra siliconica termoconduttrice, riducendo i requisiti di tolleranza tecnologica delle parti strutturali del radiatore e della dissipazione del calore
   • 3 〕Il foglio di silicone termoconduttore ha la proprietà di isolare.
   • 4) Il foglio di silicone termoconduttore ha l'effetto di assorbimento degli urti e assorbimento acustico.
   • 5 〕Il foglio di silicone termoconduttore ha la comodità di installazione, test e riutilizzabilità.

Materiali a cambiamento di fase termicamente conduttivi
• Materiale a cambiamento di fase (PCM – Phase Change Material) si riferisce a una sostanza che cambia forma con la temperatura e può fornire calore latente. Il processo di cambiamento di fase del materiale che passa da solido a liquido o da liquido a solido è chiamato processo di cambiamento di fase. In questo momento, il materiale a cambiamento di fase assorbirà o rilascerà una grande quantità di calore latente.
• Vantaggi: i materiali a cambiamento di fase sono principalmente a cambiamento di fase solido-solido ora. In caso di shock termico, possono assorbire una certa quantità di calore attraverso il cambiamento di fase e rallentare l'impatto del grande flusso di calore. È come aggiungere un serbatoio d'acqua al canale di conduzione del calore Chi. La temperatura di cambiamento di fase dei materiali a cambiamento di fase oggi sul mercato può essere compresa tra 45 °C e 50 °C. I materiali a cambiamento di fase sono utilizzati principalmente su fonti di calore con flusso di calore elevato istantaneo come le CPU, che possono svolgere un ottimo ruolo nella protezione, soprattutto al momento dell'avvio o del riavvio. Punti da notare: esiste una certa capacità termica e resistenza termica, che è inferiore allo spessore del foglio di gel di silice termoconduttore e lo spessore può essere sottile fino a 0,125 mm. Non è facile da salvare e installare e c'è precipitazione di olio di silicone, che influenzerà l'effetto della luce delle apparecchiature di illuminazione e cambierà il mezzo di conduzione del calore. È più adatto per l'elettronica di consumo e altri prodotti, in particolare computer portatili, console di gioco, ecc. Tuttavia, la sua affidabilità non è buona e le sue prestazioni diminuiranno a temperature elevate per lungo tempo. Generalmente, le prestazioni diminuiscono da 40% a 70% dopo 2 anni di utilizzo.

Biadesivo termoconduttivo
• L'adesivo biadesivo termicamente conduttivo, noto anche come nastro termoconduttivo, è composto da polimero acrilico caricato con polvere ceramica termicamente conduttiva e mescolato con adesivo siliconico. Ha le caratteristiche di elevata conducibilità termica e isolamento e ha morbidezza, compressione, conformità e forte viscosità. Adattarsi a un ampio intervallo di temperature, può riempire la superficie irregolare, può adattarsi strettamente e saldamente al dispositivo della sorgente di calore e al dissipatore di calore e condurre rapidamente il calore.
• Vantaggi: è molto conveniente incollare altri dissipatori di calore e apparecchiature di riscaldamento. Metti l'adesivo biadesivo termoconduttore tra il dissipatore di calore e il dissipatore di calore, premilo con decisione e il dissipatore di calore è fissato saldamente al dissipatore di calore. È facile da usare Conveniente e favorevole al miglioramento dell'efficienza produttiva. Il suo effetto di dissipazione del calore è più evidente di quello dei normali adesivi di dissipazione del calore, che migliora notevolmente la durata dei componenti ed è la prima scelta per alcuni prodotti elettronici di fascia alta che necessitano di conduzione del calore.
• Punti da notare: requisiti elevati sulla superficie di incollaggio, le superfici di stampa e galvanostegia non sono adatte all'uso.

Foglio di grafite termica
• Il foglio di grafite termicamente conduttivo è un nuovissimo materiale termoconduttore e dissipatore di calore, che conduce il calore in modo uniforme in due direzioni, scherma fonti di calore e componenti e migliora le prestazioni dei prodotti di elettronica di consumo. Elevata efficienza di dissipazione del calore, ingombro ridotto, peso ridotto, conduzione del calore uniforme in due direzioni, eliminazione delle aree "hot spot", schermatura delle fonti di calore e dei componenti migliorando al contempo le prestazioni dei prodotti di elettronica di consumo.
• Vantaggi: elevata conduttività termica, materiale relativamente sottile, prestazioni ad alto costo, conducibilità termica super longitudinale e possibilità di eliminare rapidamente i punti caldi.
• Punti da notare: nessun isolamento, materiale relativamente fragile, grande perdita durante la punzonatura.

V. Selezione di materiali di interfaccia termica per lampade a LED.

1. lampione a led:
   Diversi produttori hanno design diversi. Ho visto che alcuni produttori non lo usano, ma non sono perline lampada integrate. Le piastre base e gli alloggiamenti in alluminio devono essere extra piatti. Alcuni produttori usano pasta termica e anche fogli di gel di silice termica. Negli ultimi due anni, alcuni produttori hanno utilizzato fogli di grafite termoconduttivi e pasta saldante.
   Suggerimento: utilizzare un foglio di grafite e un foglio di gel di silice termico.
2. lampada fluorescente a led e lampada da pannello:
   È meglio utilizzare nastro biadesivo termicamente conduttivo
3. Faretti e downlight a led: foglio isolante termoconduttore [0,23mm, tensione di tenuta 5kv], foglio di grafite termoconduttore
   Quanto sopra è solo il mio contatto con la selezione dei materiali di interfaccia termica da parte dei clienti. Ogni produttore ha un diverso posizionamento sul mercato e la selezione non è la stessa. La dissipazione del calore influisce sull'intera struttura del prodotto e l'effetto finale di dissipazione del calore è determinato non solo da questi materiali di interfaccia termica, ma nel suo insieme. Solo quando tutti i materiali e i processi sono in atto è possibile produrre il miglior effetto di dissipazione del calore. VI iniziativa
4. Non credere solo superstiziosamente in un parametro di conduttività termica. Ad esempio, la durezza del foglio di gel di silice termica è troppo elevata e, indipendentemente da quanto sia elevata la conducibilità termica, non avrà alcun effetto, perché il modulo di compressione è troppo piccolo
5. Non essere ossessionato dai prezzi bassi.
6. La cosa più importante è installare effettivamente il prodotto per testare le prestazioni finali.
7. Infine, invita tutti a ricercare e studiare insieme. Le nostre informazioni sono nella foto.