Kako odabrati odgovarajući materijal za sučelje toplinske provodljivosti
Sve više i više električnih dizajnera suočava se s izazovima oblika opreme ili rasipanje topline, ali možda nisu upoznati s izborom materijala za sučelje za provodljivost topline na tržištu, niti kako odabrati ispravnu mješavinu materijala za rješavanje specifičnih izazova dizajna. Du Bonlaird Odeljenje za materijale visokih performansi nudi različite opcije materijala interfejsa za provodljivost toplote, što može pomoći dizajnerima da reše složene izazove provodljivosti toplote. Ova rješenja su primjenjiva na automobile, telekomunikacije, podatkovne centre, sisteme za konverziju energije i mnoge druge proizvode.
Termički provodljivi materijal sučelja je namijenjen da obezbijedi ujednačenu termičku kontaktnu površinu za dvije površine koje se spajaju, posebno između elemenata i njihovih spojnih površina radijatora. U prošlosti su dizajneri sistema obično koristili ventilatore i/ili radijatore kao lijek za rješavanje većine problema hlađenja na određenim elementima. To je zato što se većina topline stvara u velikim izvorima napajanja ili velikim CPU-ima. Oba su dovoljno velika da smjeste ovu vrstu opreme za hlađenje. Čak iu novoj generaciji sistema kroz koje struji prinudni vazduh i dalje postoji problem kako brzo odvesti toplotu sa komponenti na radijator. Materijal interfejsa za provodljivost toplote pruža rešenje za provodljivost toplote popunjavanjem praznine između obrađenih površina kako bi se obezbedio ujednačen kontakt i visoka efikasnost prenosa toplote. Ista metoda je također primjenjiva u slučaju kada se školjka koristi kao hladnjak.
Vrste toplotno provodljivih materijala i spojeva:
Tekući materijali za zaptivanje, koji su poznatiji kao termalna pasta, termalni gel ili termalna mast. Ovi materijali se mogu direktno nanositi na komponente kao lepkovi za radijatore; Zbog teškoće ponovne obrade, rijetko se koriste kao materijali za spajanje školjki. Ovi materijali se mogu miješati s keramičkim punilima, metalnim ili metalnim oksidnim punilima kako bi se postigla visoka toplinska provodljivost.
Termalna mast i materijal za promjenu faze; Termička mast se može dobiti korištenjem otopine za sitotisak kako bi se dobila manja debljina sloja ljepila. Mast s promjenom faze je naprednija alternativa termalnoj masti, a kroz optimizaciju se može postići maksimalna brzina prijenosa topline unutar određenog temperaturnog raspona. Ovi materijali se obično koriste za radijatore koji se fiksiraju mehaničkom silom i fiksiraju na mjestu pod stalnim pritiskom. Tokom rada, materijali s promjenom faze stvrdnjavaju se ili ukapljuju u viskozni sloj, odvojeno oslobađajući ili apsorbirajući latentnu toplinu. Ovi materijali sa visokim adhezivnim slojem mogu se odštampati pomoću sito štampe kako bi se dobila minimalna debljina sloja ljepila.
Termalni jastučić: Ovi prethodno oblikovani čvrsti materijali su vrlo jednostavni za upotrebu, a mogu se integrirati u automatski proces montaže. Iako termički provodljivi jastučić općenito usvaja prethodno oblikovani oblik, može se također izrezati prema potrebnoj veličini. Pogodni su za upotrebu na ravnim elementima za spajanje radijatora ili direktno pričvršćeni na školjku.
Postoje različite specifikacije materijala primjenjive na materijale sučelja koji provode toplinu. Toplotna provodljivost materijala ili toplinska otpornost proizvoda su glavna svojstva materijala koja treba uzeti u obzir, jer se ova vrijednost može koristiti kao cilj dizajna u simulaciji ili nekim osnovnim proračunima. Osim karakteristika materijala, dizajneri bi trebali uzeti u obzir i automatizirani proces montaže u procesu proizvodnje, kao i proizvodnu pogodnost integracije specifičnih rješenja u PCBA ili kućište.
