Materiały termoprzewodzące

Zagęszczenie mocy w obecnie występujących układach elektronicznych przekracza często 100 W/cm2. Oznacza to, że występują w nich punkty z bardzo wysokimi temperaturami. Stąd też skuteczne odprowadzanie nadmiaru ciepła, generowanego przez układy elektroniczne jest stałym problemem zarówno konstruktorów, jak i użytkowników.

Materiały odprowadzające ciepło tzw. „Thermal Management   Materials-TMM” są wyjątkowo pomocne nie tylko przy coraz większym zagęszczaniu mocy, ale również wzroście integracji układów i miniaturyzacji elektroniki we wszystkich sektorach. Ważną rolą materiałów termoprzewodzących jest utworzenie dobrego połączenia (tzw. thermal interface) pomiędzy źródłem ciepła, a częścią chłodzącą. Odpowiednio dobrany materiał poprawia połączenia pomiędzy różnymi powierzchniami oraz odprowadza nadmiar ciepła z grzejących się komponentów (na zewnątrz radiatora czy obudowy). Wykorzystanie materiałów termoprzewodzących pozwala na aktywne chłodzenie  elektroniki, co w praktyce oznacza wyeliminowanie wentylatorów.

Materiały termoprzewodzące - podstawowe właściwości

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 elektryczną to:

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

Materiały izolacyjne odznaczają się napięciem przebicia, które określa różnicę napięć, jakie materiał jest w stanie wytrzymać w określonych warunkach.

Materiały  termoprzewodzące, które nie są izolatorami:  

  • Materiały „Phase change”,
  • folie grafitowe,
  • pasty termoprzewodzące i kleje.

Właściwości mechaniczne:

Parametry mechaniczne materiałów termoprzewodzących mają istotny wpływ na ich właściwości termiczne. Elastyczność materiału pozwala na wypełnienie szczelin pomiędzy łączonymi powierzchniami, co jest kluczowe dla skutecznego odprowadzania ciepła. Materiały termoprzewodzące występują w różnych formach, każdy materiał ma swoje właściwości oraz 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

Wybrane materiały termoprzewodzące są dostępne w naszym sklepie internetowym. Zapraszamy.