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

• Thermal interface materials [Thermal Interface Materials], also known as thermal interface materials or interface heat conduction materials, are materials commonly used in IC packaging and electronic heat dissipation, mainly used to fill the micro-gap and The uneven holes on the surface reduce the heat transfer contact resistance and improve the heat dissipation performance of the device.

• Thermal Interface Materials (TIM) play a key role in thermal management and are an important branch of discussion in this discipline.

II. Por que os materiais de interface térmica são necessários

• There are extremely fine uneven gaps between the surface of the microelectronic material and the heat sink. If they are directly installed together, the actual contact area between them is only 10% of the base area of the heat sink, and the rest are air gaps. Because the thermal conductivity of air is only 0.024W/(m·K), it is a poor conductor of heat, which will lead to an extremely large contact thermal resistance between the electronic components and the heat sink, which seriously hinders the conduction of heat, and finally causes the performance of the heat sink to be low. .

• Use thermal interface materials with high thermal conductivity to fill these gaps, remove the air in them, and build effective heat conduction channels between electronic components and heat sinks, which can greatly reduce contact thermal resistance and make the heat sink fully play its role .

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. Thermal grease
〔1〕. Thermally conductive silicone grease is commonly known as heat dissipation paste. Thermally conductive silicone grease is a thermally conductive silicone grease compound made of organic silicone as the main raw material and adding materials with excellent heat resistance and thermal conductivity.
〔2〕 Advantages: high cost performance, the most frequent heat conduction material in electronic heat dissipation.
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) The range and stability of the thermal conductivity of the thermal silica film
   • 2) Bridging the technological gap in the structure of the heat-conducting silicone sheet, reducing the technological tolerance requirements of the radiator and heat dissipation structural parts
   • 3 〕The heat-conducting silicone sheet has the property of insulation.
   • 4) The heat-conducting silicone sheet has the effect of shock absorption and sound absorption.
   • 5 〕Heat-conducting silicone sheet has the convenience of installation, testing and reusability.

Materiais de mudança de fase termicamente condutivos
• Phase Change Material (PCM – Phase Change Material) refers to a substance that changes shape with temperature and can provide latent heat. The process of phase change material changing from solid to liquid or from liquid to solid is called phase change process. At this time, the phase change material will absorb or release a large amount of latent heat.
• Advantages: Phase change materials are mainly solid-solid phase change now. In the case of thermal shock, they can absorb a certain amount of heat through phase change and slow down the impact of large heat flux. It is like adding a water storage to the heat conduction channel Chi. The phase change temperature of phase change materials on the market today may be around 45 °C to 50 °C. Phase change materials are mainly used on heat sources with instantaneous high heat flux such as CPUs, which can play a very good role in protection, especially At the moment of starting up or restarting. Points to note: There is a certain heat capacity and thermal resistance, which is less than the thickness of the heat-conducting silica gel sheet, and the thickness can be as thin as 0.125mm. It is not easy to save and install, and there is silicone oil precipitation, which will affect the light effect of the lighting equipment and change the heat-conducting medium. It is more suitable for consumer electronics and other products, especially notebook computers, game consoles, etc. However, its reliability is not good, and its performance will decrease under high temperature for a long time. Generally, the performance will decrease by 40% to 70% after 2 years of use.

Adesivo de dupla face termicamente condutor
• Thermally conductive double-sided adhesive, also known as thermally conductive tape, is composed of acrylic polymer filled with thermally conductive ceramic powder and compounded with silicone adhesive. It has the characteristics of high thermal conductivity and insulation, and has softness, compression, conformity and strong viscosity. Adapt to a wide temperature range, can fill the uneven surface, can closely and firmly fit the heat source device and heat sink, and conduct heat quickly.
• Advantages: It is very convenient to bond other heat sinks and heating equipment. Put the heat-conducting double-sided sticker between the heat sink and the heat sink, press it firmly, and the heat sink is firmly fixed on the heat sink. It is easy to use Convenient and conducive to improving production efficiency. Its heat dissipation effect is more obvious than that of ordinary heat dissipation stickers, which greatly improves the life of components, and is the first choice for some high-end electronic products that need heat conduction.
• Points to note: high requirements on the bonding surface, printing and electroplating surfaces are not suitable for use.

Folha de grafite térmica
• Thermally conductive graphite sheet is a brand-new heat-conducting and heat-dissipating material, which conducts heat evenly in two directions, shields heat sources and components, and improves the performance of consumer electronics products. High heat dissipation efficiency, small footprint, light weight, uniform heat conduction in two directions, eliminating “hot spot” areas, shielding heat sources and components while improving the performance of consumer electronics products.
• Advantages: high thermal conductivity, relatively thin material, high cost performance, super longitudinal thermal conductivity, and can quickly eliminate hot spots.
• Points to note: no insulation, relatively brittle material, large loss during punching.

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.