Zagęszczenie mocy w obecnych  układach elektronicznych przekracza często 100 W/cm2, co  oznacza  punkty z bardzo wysokimi  temperaturami. Stąd też skuteczne odprowadzenie nadmiaru ciepła, generowanego przez układy elektroniczne jest stałym problemem  konstruktorów i użytkowników. Materiały odprowadzające ciepło tzw. „Thermal  Management Materials-TMM”  są  bardzo pomocne przy coraz większym zagęszczeniu mocy, wzroście integracji układów i miniaturyzacji elektroniki we wszystkich sektorach.  Bardzo ważną rolą materiałów termoprzewodzących jest utworzenie dobrego połączenia tzw. thermal  interface, pomiędzy źródłem ciepła a częścią chłodzącą. Właściwie dobrany materiał istotnie poprawia połączenia między różnymi powierzchniami,  odprowadza nadmiar ciepła  z grzejących się komponentów na zewnątrz  do radiatora czy obudowy. Zastosowanie materiałów termoprzewodzących pozwala  wyeliminować wentylatory czyli aktywne chłodzenie elektroniki.


Podstawowe właściwości materiałów termoprzewodzących :

Właściwości termiczne:
Kluczowymi parametrami są przewodnictwo cieplne oraz impedancja termiczną  Zakres przewodnictwa cieplnego  materiałów   TMM  zaczyna się od około 1 W/mK do wartości 400W/mK, czyli bliskiej przewodnictwu miedzi.  Dobierając materiał termoprzewodzący, trzeba pamiętać, że  wysokie przewodnictwo cieplne materiału  nie jest kluczową wartością w układzie. Dużo ważniejsza jest wartość impedancji temperaturowej (wyrażonej w oC-cm2(cal2)/W ), czyli różnicy temperatur pomiędzy elementem wydzielającym ciepło a elementem chłodzącym, wartość impedancji zależy od siły docisku oraz jakości łączonych powierzchni.

Właściwości elektryczne:

Materiały  termoprzewodzące, zapewniające  izolację elektryczna to :  

  • Miękkie podkładki Gap Filler, folie i kapturki  silikonowe, taśmy PSA, folie  kaptonowe
  • Dozowane  Gap Filery, zalewy, żele, żywice

Materiały izolacyjne, charakteryzuje napięcie przebicia, określa różnicę napięć która materiał jest w stanie wytrzymać o określonych warunkach.

Materiały  termoprzewodzące, które nie są izolatorami:  

  • Materiały „ Phase change”
  • Folie grafitowe
  • Pasty i kleje

Właściwości mechaniczne:

Parametry mechaniczne materiałów termoprzewodzących mają istotny wpływ na ich właściowści termiczne. Elastyczność materiału pozwala na wypełnienie szczelin pomiędzy łączonymi powierzchniami co jest kluczowe dla skutecznego opdrowadzania ciepła. Materiały termoprzewodzące występują  w różnych formach, każdy materiał ma swoje właściwości, sposób aplikacji co limituje czasami zastosowanie pewnych materiałów w  określonych aplikacjach.

Oferowany przez firmę BLelektronik  szeroki zakres  materiałów i usług w zakresie tzw. "Thermal Managementu" pozwala na dobranie optymalnego rozwiązania dla  każdej  aplikacji.

Poniżej w tabeli ogólna charakterystyka oferowanych materiałów  termoprzewodzących.

 porownie