Análise de Material de Interface Térmica Análise de Material de Interface Térmica

I. O que é um material de interface térmica
II. Por que os materiais de interface térmica são necessários
III. Qual é o material de interface térmica ideal?
4. Introdução de vários materiais comuns de interface térmica.

1. Graxa térmica
2. Folha de silicone termicamente condutora
3. Materiais de mudança de fase termicamente condutivos
4. Adesivos dupla face termicamente condutivos 5. Folhas de grafite termicamente condutivas

V. Seleção de materiais de interface térmica para lâmpadas LED.
VI. Iniciativas

I. O que é um material de interface térmica

• Materiais de interface térmica [Materiais de interface térmica], também conhecidos como materiais de interface térmica ou materiais de condução de calor de interface, são materiais comumente usados em embalagens de IC e dissipação de calor eletrônica, usados principalmente para preencher o micro-gap e reduzir os orifícios irregulares na superfície a resistência de contato de transferência de calor e melhora o desempenho de dissipação de calor do dispositivo.

• Materiais de interface térmica (TIM) desempenham um papel fundamental no gerenciamento térmico e são um importante ramo de discussão nesta disciplina.

II. Por que os materiais de interface térmica são necessários

• Existem lacunas irregulares extremamente finas entre a superfície do material microeletrônico e o dissipador de calor. Se eles forem instalados diretamente juntos, a área de contato real entre eles é de apenas 10% da área da base do dissipador de calor e o restante são espaços de ar. Como a condutividade térmica do ar é de apenas 0,024W/(m·K), ele é um mau condutor de calor, o que levará a uma resistência térmica de contato extremamente grande entre os componentes eletrônicos e o dissipador de calor, o que dificulta seriamente a condução de calor e, finalmente, faz com que o desempenho do dissipador de calor seja baixo. .

• Use materiais de interface térmica com alta condutividade térmica para preencher essas lacunas, remover o ar neles e construir canais de condução de calor eficazes entre componentes eletrônicos e dissipadores de calor, o que pode reduzir bastante a resistência térmica de contato e fazer com que o dissipador de calor desempenhe totalmente seu papel.

III. Qual é o material de interface térmica ideal?

As propriedades que um material de interface térmica ideal deve ter são:
(1) Alta condutividade térmica;
(2) Alta flexibilidade, para garantir que o material de interface térmica possa preencher totalmente a lacuna entre a superfície de contato em condições de baixa pressão de instalação e garantir que a resistência térmica de contato entre o material de interface térmica e a superfície de contato seja pequena; (3) Isolamento;
(4) Fácil de instalar e destacável;
(5) Ampla aplicabilidade, pode ser usado para preencher pequenas lacunas e grandes lacunas.

4. Introdução de vários materiais comuns de interface térmica
• 1. Graxa térmica
〔1〕. A graxa de silicone termicamente condutora é comumente conhecida como pasta de dissipação de calor. A graxa de silicone termicamente condutora é um composto de graxa de silicone termicamente condutora feita de silicone orgânico como matéria-prima principal e adicionando materiais com excelente resistência ao calor e condutividade térmica.
〔2〕 Vantagens: desempenho de alto custo, o material de condução de calor mais frequente na dissipação de calor eletrônica.
Pontos a observar: É inconveniente operar. A pasta térmica comum terá óleo de silicone, que secará depois de muito tempo. Não é recomendado o uso de pasta térmica para produtos com longa vida útil.

2. Folha de silicone termicamente condutora
   A. Folha de gel de sílica termicamente condutiva é um material de meio termicamente condutivo sintetizado por um processo especial com gel de sílica como material de base, adicionando vários materiais auxiliares, como óxidos de metal.
   B. Na indústria, também é conhecido como almofada de silicone condutora de calor, filme de silicone condutor de calor, almofada condutora de calor macia, etc., que são produzidos especialmente para o esquema de design de usar lacunas para transferir calor, que podem preencher as lacunas e complete a transferência de calor entre a parte de aquecimento e a parte de resfriamento. .
   C. Ao mesmo tempo, também desempenha o papel de isolamento, absorção de choque, vedação, etc., que pode atender aos requisitos de design de miniaturização e equipamentos ultrafinos. É extremamente manufacturável e utilizável, e tem uma vasta gama de espessuras. Preenchimento.
   Vantagens das folhas de silicone termicamente condutoras
   • 1) A faixa e estabilidade da condutividade térmica do filme de sílica térmica
   • 2) Preencher a lacuna tecnológica na estrutura da folha de silicone condutora de calor, reduzindo os requisitos de tolerância tecnológica do radiador e das peças estruturais de dissipação de calor
   • 3 〕A folha de silicone condutora de calor tem a propriedade de isolamento.
   • 4) A folha de silicone condutora de calor tem o efeito de absorção de choque e absorção sonora.
   • 5 〕A folha de silicone condutora de calor tem a conveniência de instalação, teste e reutilização.

Materiais de mudança de fase termicamente condutivos
• Material de mudança de fase (PCM – Phase Change Material) refere-se a uma substância que muda de forma com a temperatura e pode fornecer calor latente. O processo de mudança de fase do material passando de sólido para líquido ou de líquido para sólido é chamado de processo de mudança de fase. Neste momento, o material de mudança de fase absorverá ou liberará uma grande quantidade de calor latente.
• Vantagens: Materiais de mudança de fase são principalmente mudança de fase sólido-sólido agora. No caso de choque térmico, eles podem absorver uma certa quantidade de calor através da mudança de fase e retardar o impacto do grande fluxo de calor. É como adicionar um reservatório de água ao canal de condução de calor Chi. A temperatura de mudança de fase dos materiais de mudança de fase no mercado hoje pode estar em torno de 45 °C a 50 °C. Os materiais de mudança de fase são usados principalmente em fontes de calor com alto fluxo de calor instantâneo, como CPUs, que podem desempenhar um papel muito bom na proteção, especialmente no momento de iniciar ou reiniciar. Pontos a serem observados: Há uma certa capacidade de calor e resistência térmica, que é menor que a espessura da folha de gel de sílica condutora de calor, e a espessura pode ser tão fina quanto 0,125 mm. Não é fácil de salvar e instalar, e há precipitação de óleo de silicone, o que afetará o efeito de luz do equipamento de iluminação e alterará o meio condutor de calor. É mais adequado para eletrônicos de consumo e outros produtos, especialmente notebooks, consoles de jogos, etc. No entanto, sua confiabilidade não é boa e seu desempenho diminuirá sob altas temperaturas por muito tempo. Geralmente, o desempenho diminuirá de 40% para 70% após 2 anos de uso.

Adesivo de dupla face termicamente condutor
• O adesivo dupla face termicamente condutivo, também conhecido como fita termicamente condutiva, é composto de polímero acrílico preenchido com pó cerâmico termicamente condutivo e composto com adesivo de silicone. Possui características de alta condutividade térmica e isolamento, e possui maciez, compressão, conformidade e forte viscosidade. Adapte-se a uma ampla faixa de temperatura, pode preencher a superfície irregular, pode encaixar de perto e com firmeza o dispositivo da fonte de calor e o dissipador de calor e conduzir o calor rapidamente.
• Vantagens: É muito conveniente unir outros dissipadores de calor e equipamentos de aquecimento. Coloque o adesivo de dupla face condutora de calor entre o dissipador de calor e o dissipador de calor, pressione-o com firmeza e o dissipador de calor é fixado firmemente no dissipador de calor. É fácil de usar Conveniente e propício para melhorar a eficiência da produção. Seu efeito de dissipação de calor é mais óbvio do que os adesivos comuns de dissipação de calor, o que melhora muito a vida útil dos componentes e é a primeira escolha para alguns produtos eletrônicos de última geração que precisam de condução de calor.
• Pontos a observar: altos requisitos na superfície de colagem, superfícies de impressão e galvanoplastia não são adequados para uso.

Folha de grafite térmica
• A folha de grafite termicamente condutora é um novo material condutor e dissipador de calor, que conduz o calor uniformemente em duas direções, protege fontes e componentes de calor e melhora o desempenho de produtos eletrônicos de consumo. Alta eficiência de dissipação de calor, pegada pequena, peso leve, condução de calor uniforme em duas direções, eliminando áreas de “ponto quente”, protegendo fontes de calor e componentes enquanto melhora o desempenho de produtos eletrônicos de consumo.
• Vantagens: alta condutividade térmica, material relativamente fino, desempenho de alto custo, condutividade térmica superlongitudinal e pode eliminar rapidamente pontos quentes.
• Pontos a observar: sem isolamento, material relativamente quebradiço, grande perda durante a punção.

V. Seleção de materiais de interface térmica para lâmpadas LED.

1. levou luz de rua:
   Diferentes fabricantes têm projetos diferentes. Eu vi que alguns fabricantes não usam, mas não são contas de lâmpada integradas. Placas de base e carcaças de alumínio devem ser extra planas. Alguns fabricantes usam pasta térmica e também usam folhas de gel de sílica térmica. Nos últimos dois anos, alguns fabricantes usaram folhas de grafite condutoras térmicas e pasta de solda.
   Sugestão: Utilizar folha de grafite e folha térmica de sílica gel.
2. lâmpada fluorescente led e lâmpada do painel:
   É melhor usar fita dupla face termicamente condutora
3. Projetores e downlights led: folha isolante condutora de calor [0,23mm, tensão suportável 5kv], folha de grafite condutora de calor
   O exposto acima é apenas meu contato com a seleção de materiais de interface térmica pelos clientes. Cada fabricante tem um posicionamento de mercado diferente e a seleção não é a mesma. A dissipação de calor afeta toda a estrutura do produto, e o efeito final da dissipação de calor é determinado não apenas por esses materiais de interface térmica, mas como um todo. Somente quando todos os materiais e processos estiverem em vigor, o melhor efeito de dissipação de calor pode ser produzido. VI iniciativa
4. Não acredite apenas supersticiosamente em um parâmetro de condutividade térmica. Por exemplo, a dureza da folha de gel de sílica térmica é muito alta e, não importa quão alta seja a condutividade térmica, ela não terá efeito, porque o módulo de compressão é muito pequeno
5. Não fique obcecado com preços baixos.
6. O mais importante é realmente instalar o produto para testar o desempenho final.
7. Por fim, dê as boas-vindas a todos para pesquisar e estudar juntos. Nossas informações estão na foto.