Odvod tepla se stává kritickým faktorem při určování výkonu a životnosti produktu v dnešních stále složitějších a energeticky-náročnějších elektronických zařízeních. Inženýři a kutilové-to{3}}sami nyní upřednostňují tepelně vodivé silikonové podložky před jinými materiály rozptylujícími teplo díky jejich vynikající plnicí kapacitě a spolehlivým izolačním vlastnostem.
A tepelně vodivá silikonová podložkaje plošný-materiál pro tepelné rozhraní složený z tepelně vodivých plniv a silikonu jako základního materiálu. Má hladkou texturu a vysokou povrchovou afinitu, elasticitu a stlačitelnost.
Jedním ze způsobů, jak konceptualizovat jeho fungování, je „výplňový a přemosťovací efekt“: Mezi chladiči a elektrickými součástkami (jako jsou čipy) je mnoho malých, nepostřehnutelných mezer. Špatná tepelná vodivost vzduchu v těchto prostorech podstatně ztěžuje přenos tepla. Tepelně vodivá silikonová podložka je mírně stlačena pod tlakem, přesně vyplní tyto prostory, uvolní vzduch a vytvoří účinný kanál pro vedení tepla mezi zdrojem tepla a chladičem.
Klíčové vlastnosti a výhody silikonových podložek, které vedou teplo: Zvýšená tepelná vodivost. „Koeficient tepelné vodivosti“, který je jeho primárním ukazatelem, kvantifikuje jeho schopnost vést teplo. Tepelná vodivost běžných tepelně vodivých silikonových podložek se pohybuje od 1,0 W/m·K do více než 10,0 W/m·K, čímž uspokojí různé potřeby rozptylu tepla.
Elektrická izolace: Úspěšnou eliminací zkratů a zaručením bezpečného provozu zařízení slouží samotný silikonový substrát jako vynikající elektrický izolant.
Měkkost, elasticita a nízký kontaktní tepelný odpor: Výrazně snižuje kontaktní tepelný odpor tím, že snadno vyplňuje nerovné povrchy a dosahuje těsného kontaktu i při nízkém tlaku.
Přirozená přilnavost a použitelnost: Povrch lze snadno odstranit a vyměnit a jeho mírná přilnavost usnadňuje instalaci a umístění bez potřeby dalších lepidel.
Odolnost vůči vysokým a nízkým teplotám a odolnost proti povětrnostním vlivům: Stabilní výkon, odolnost proti povětrnostním vlivům a stárnutí a široký rozsah provozních teplot (obvykle -40 stupňů až 200 stupňů).
Tlumení a tlumení nárazů: Chrání přesné součásti tím, že nabízí určitou úroveň tlumení nárazů.
Kde je to nepostradatelné?
LED osvětlení: Tepelné vedení mezi LED čipy a hliníkovým substrátem/krytem chladiče.
Napájecí moduly: Tepelná izolace mezi krytem a napájecími MOSFETy, transformátory a dalšími součástmi-produkujícími teplo.
Odvod tepla čipem v základnových stanicích, směrovačích, přepínačích a dalších komunikačních zařízeních.
Automobilová elektronika v nových energetických automobilech zahrnuje ovladače motorů, systémy správy baterií (BMS) a palubní nabíječky (OBC).
Chytré televizory, tablety a chytré telefony mají všechny lokalizované odvody tepla.
Průmyslové řízení: Odvod tepla výkonových zařízení v průmyslových řídicích zařízeních, včetně servomotorů a PLC.
Jak vybrat správnou termopodložku?
Výběr správné tepelné podložky vyžaduje zohlednění následujících klíčových parametrů:
Nejdůležitějším ukazatelem je tepelná vodivost. Vyšší nemusí být nutně lepší; příkon zdroje tepla a potřeba odvodu tepla musí být vyváženy. Obecně platí, že scénáře s nízkým{2}}příkonem mohou spotřebovat 1,0–3,0 W/m·K, zatímco scénáře s vysokým-výkonem potřebují 5,0 W/m·K nebo více.
Parametr, který bude s největší pravděpodobností zvolen nesprávně, je tloušťka. Myšlenka je taková, že tloušťka tepelné podložky by měla být buď o něco větší nebo rovna skutečnému prostoru mezi zdrojem tepla a chladičem. Pokud je příliš tlustý, nebude stlačen, čímž se zvýší tepelný odpor; pokud je příliš tenký, nemůže vyplnit prostor. Typické tloušťky se pohybují od 0,5 do 5,0 mm.
Tvrdost: Obvykle se uvádí v Shore 00. Měkčí polštářek s menší tvrdostí se snadněji stlačuje a vyplňuje malé prostory. Silné stlačení však může způsobit poškození příliš měkké podložky pro širší mezery.
Průrazné napětí: Pokud aplikace vyžaduje elektrickou izolaci, je třeba tuto charakteristiku vzít v úvahu, aby bylo zajištěno, že zařízení splňuje kritéria izolační třídy.
Velikost a tvar: Listy je možné zakoupit a lze je podle potřeby-vyřezávat, děrovat nebo speciálně tvarovat.
Jaká bezpečnostní opatření je třeba dodržovat při umístění tepelně vodivých silikonových podložek?
Očistěte povrch od prachu a mastnoty.
V případě potřeby odstraňte ochrannou fólii před opatrným připevněním a vyrovnáním podložky.
Abyste zajistili úplný kontakt mezi podložkou a povrchem, použijte správné množství tlaku.
Aby nedošlo k roztržení, neohýbejte se ani se nadměrně nenatahujte.
Teplovodivé silikonové podložky jsou vysoce účinným, spolehlivým a uživatelsky -přívětivým materiálem pro tepelné rozhraní{1}} nezbytnými pro současný elektronický průmysl. Dosažení nejlepšího návrhu odvodu tepla vyžaduje důkladné pochopení a pečlivý výběr faktorů, včetně tepelné vodivosti, tloušťky a tvrdosti.
