Jak wybrać odpowiedni materiał interfejsu o przewodności cieplnej
Coraz więcej projektantów elektryków stoi przed wyzwaniami związanymi z kształtem sprzętu lub rozpraszaniem ciepła, ale mogą nie być zaznajomieni z gamą dostępnych na rynku materiałów interfejsu przewodzącego ciepło ani tym, jak wybrać właściwą mieszankę materiałów, aby sprostać konkretnym wyzwaniom projektowym. Dział materiałów wysokowydajnych firmy Du Bonlaird oferuje różnorodne opcje materiałów łączących przewodzenie ciepła, które mogą pomóc projektantom w rozwiązywaniu złożonych problemów związanych z przewodzeniem ciepła. Rozwiązania te mają zastosowanie w samochodach, telekomunikacji, centrach danych, systemach konwersji mocy i wielu innych produktach.
Przewodzący ciepło materiał interfejsu ma na celu zapewnienie jednolitej powierzchni styku termicznego dla dwóch współpracujących powierzchni, zwłaszcza pomiędzy elementami i ich powierzchniami współpracującymi z grzejnikami. W przeszłości projektanci systemów zwykle stosowali wentylatory i/lub grzejniki jako panaceum na rozwiązanie większości problemów z chłodzeniem określonych elementów. Dzieje się tak, ponieważ większość ciepła jest generowana w dużych zasilaczach lub dużych procesorach. Obydwa są wystarczająco duże, aby pomieścić tego rodzaju sprzęt chłodzący. Nawet w nowej generacji układów, przez które przepływa wymuszony obieg powietrza, w dalszym ciągu pojawia się problem, jak szybko odprowadzić ciepło z podzespołów do chłodnicy. Materiał interfejsu przewodzącego ciepło zapewnia rozwiązanie w zakresie przewodzenia ciepła, wypełniając szczelinę pomiędzy obrobionymi powierzchniami, aby zapewnić równomierny kontakt i wysoką wydajność wymiany ciepła. Tę samą metodę można zastosować również w przypadku, gdy obudowa służy jako radiator.
Rodzaje materiałów i związków przewodzących ciepło:
Płynne materiały uszczelniające, które są bardziej znane jako pasta termoprzewodząca, żel termiczny lub smar termiczny. Materiały te można bezpośrednio nakładać na elementy jako kleje do grzejników; Ze względu na trudność w ponownym przetworzeniu rzadko stosuje się je jako materiały łączące dla muszli. Materiały te można mieszać z wypełniaczami ceramicznymi, wypełniaczami metalowymi lub tlenkowymi w celu uzyskania wysokiej przewodności cieplnej.
Smar termiczny i materiał o przemianie fazowej; Smar termiczny można uzyskać stosując rozwiązanie do sitodruku, aby uzyskać mniejszą grubość warstwy kleju. Smar zmiennofazowy jest bardziej zaawansowaną alternatywą dla smaru termicznego, a dzięki optymalizacji można osiągnąć maksymalną szybkość wymiany ciepła w określonym zakresie temperatur. Materiały te są zwykle stosowane do grzejników mocowanych siłą mechaniczną i utrzymywanych w miejscu pod stałym ciśnieniem. Podczas pracy materiały o przemianie fazowej zestalają się lub upłynniają, tworząc lepką warstwę, uwalniając lub absorbując oddzielnie utajone ciepło. Te materiały o wysokiej przyczepności można drukować za pomocą sitodruku w celu uzyskania minimalnej grubości warstwy kleju.
Podkładka termiczna: Te wstępnie uformowane, stałe materiały są bardzo proste w użyciu i można je również zintegrować z automatycznym procesem montażu. Chociaż podkładka termoprzewodząca zazwyczaj przyjmuje wstępnie uformowany kształt, może być również wycinana w zależności od wymaganego rozmiaru. Nadają się do stosowania na płaskich elementach do podłączenia grzejnika, lub bezpośrednio mocowane do płaszcza.
Istnieje wiele specyfikacji materiałowych mających zastosowanie do materiałów interfejsu przewodzącego ciepło. Przewodność cieplna materiałów lub opór cieplny dostarczonych produktów to główne właściwości materiałów, które należy wziąć pod uwagę, ponieważ wartość tę można wykorzystać jako cel projektowy w symulacji lub niektórych podstawowych obliczeniach. Oprócz właściwości materiałowych projektanci powinni wziąć pod uwagę również zautomatyzowany proces montażu w procesie produkcyjnym, a także wygodę produkcyjną polegającą na integracji określonych rozwiązań z PCBA lub obudową.
