So wählen Sie das richtige Wärmeleitfähigkeits-Schnittstellenmaterial aus
Immer mehr Elektrodesigner stehen vor den Herausforderungen der Geräteform oder der Wärmeableitung, sind jedoch möglicherweise nicht mit der Auswahl an Wärmeleitungsschnittstellenmaterialien auf dem Markt vertraut und wissen auch nicht, wie sie die richtige Materialmischung zur Lösung spezifischer Designherausforderungen auswählen. Die Abteilung für Hochleistungsmaterialien von Du Bonlaird bietet eine Vielzahl von Optionen für Wärmeleitungsschnittstellenmaterialien, die Designern bei der Lösung komplexer Wärmeleitungsherausforderungen helfen können. Diese Lösungen sind auf Automobile, Telekommunikation, Rechenzentren, Energieumwandlungssysteme und viele andere Produkte anwendbar.
Das wärmeleitende Schnittstellenmaterial soll eine gleichmäßige thermische Kontaktfläche für zwei Passflächen bereitstellen, insbesondere zwischen Elementen und ihren Heizkörper-Passflächen. In der Vergangenheit verwendeten Systementwickler in der Regel Lüfter und/oder Kühler als Allheilmittel zur Lösung der meisten Kühlprobleme an bestimmten Elementen. Dies liegt daran, dass die meiste Wärme in großen Netzteilen oder großen CPUs erzeugt wird. Beide sind groß genug, um diese Art von Kühlgeräten unterzubringen. Auch bei Systemen mit Zwangsbelüftung der neuen Generation besteht immer noch das Problem, wie die Wärme schnell von den Bauteilen an den Kühler abgeführt werden kann. Das Wärmeleitungsschnittstellenmaterial bietet eine Wärmeleitungslösung, indem es den Spalt zwischen den bearbeiteten Oberflächen füllt, um einen gleichmäßigen Kontakt und eine hohe Wärmeübertragungseffizienz zu gewährleisten. Die gleiche Methode gilt auch für den Fall, dass das Gehäuse als Kühlkörper verwendet wird.
Arten von wärmeleitenden Grenzflächenmaterialien und -verbindungen:
Flüssige Dichtungsmaterialien, die allgemein als Wärmeleitpaste, Wärmeleitgel oder Wärmeleitpaste bekannt sind. Diese Materialien können als Klebstoffe für Heizkörper direkt auf Bauteile aufgetragen werden; Aufgrund der schwierigen Wiederaufbereitung werden sie selten als Schnittstellenmaterialien für Panzer verwendet. Diese Materialien können mit keramischen Füllstoffen, Metall- oder Metalloxidfüllstoffen gemischt werden, um eine hohe Wärmeleitfähigkeit zu erreichen.
Wärmeleitpaste und Phasenwechselmaterial; Wärmeleitpaste kann durch Verwendung einer Siebdrucklösung erhalten werden, um eine geringere Klebeschichtdicke zu erzielen. Phasenwechselfett ist eine fortschrittlichere Alternative zu Wärmeleitpaste und durch Optimierung kann die maximale Wärmeübertragungsrate innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs erreicht werden. Diese Materialien werden üblicherweise für Heizkörper verwendet, die durch mechanische Kraft befestigt und unter konstantem Druck fixiert werden. Während des Betriebs verfestigen oder verflüssigen sich Phasenwechselmaterialien zu einer viskosen Schicht, wobei latente Wärme separat abgegeben oder absorbiert wird. Diese stark haftenden Schichtmaterialien können im Siebdruckverfahren bedruckt werden, um die minimale Klebeschichtdicke zu erreichen.
Wärmeleitpad: Diese vorgeformten Vollmaterialien sind sehr einfach zu verwenden und können auch in den automatischen Montageprozess integriert werden. Obwohl das wärmeleitende Pad im Allgemeinen die vorgeformte Form annimmt, kann es entsprechend der erforderlichen Größe auch gestanzt werden. Sie eignen sich für den Einsatz an flächigen Elementen zum Anschluss des Heizkörpers oder direkt an der Schale befestigt.
Für wärmeleitende Schnittstellenmaterialien gelten verschiedene Materialspezifikationen. Die Wärmeleitfähigkeit von Materialien oder der Wärmewiderstand von bereitgestellten Produkten sind die wichtigsten zu berücksichtigenden Materialeigenschaften, da dieser Wert als Entwurfsziel in Simulationen oder einigen grundlegenden Berechnungen verwendet werden kann. Zusätzlich zu den Materialeigenschaften sollten Designer auch den automatisierten Montageprozess im Herstellungsprozess sowie die Produktionsfreundlichkeit der Integration spezifischer Lösungen in PCBA oder Gehäuse berücksichtigen.
