استكشاف مواد الواجهة الموصلة حرارياً: الأنواع والخصائص والتطبيقات

استكشاف مواد الواجهة الموصلة حرارياً: الأنواع والخصائص والتطبيقات

اليوم، مع تصغير وتحسين الأداء العالي للمعدات الإلكترونية، يتم تحسين قوة المكونات التدفئة مثل الرقائق باستمرار.وأصبحت مشكلة تبديد الحرارة عاملا رئيسيا يؤثر على استقرار وعمر الخدمة للمعدات.مواد الواجهة الحرارية (TIM) ، كـ "جسر" يربط مصدر الحرارة والمبرد ، يمكن أن تملأ بشكل فعال الفجوات الصغيرة بين الواجهات ،تقليل المقاومة الحرارية وتحسين كفاءة تبديد الحرارة.بعد ذلك، دعونا نفهم بشكل عميق أنواع وخصائص مواد الواجهة الحرارية الرئيسية.

الدهون الحرارية

الدهون السيليكونية الموصلة حرارياً ، والمعروفة أيضًا باسم معجون تبديد الحرارة ، هي مادة واجهة موصلة حرارية شائعة تشبه المعجون.وهي مصنوعة من الراتنج السيليكوني كمصفوفة وملء عالية التوصيل الحراري (مثل الألومينا ، نتريد الألومنيوم ، أكسيد الزنك ، الخ).ميزته تكمن في جودة السوائل والرطوبة الجيدة ، والتي يمكن أن تملأ بالكامل الفجوة الصغيرة بين مصدر الحرارة والمبرد وتقلل بشكل فعال من المقاومة الحرارية للاتصال.والقيادة الحرارية لدهون السيليكون الموصلة حرارياً تتراوح عموماً بين 1-15w/ (((MK) ،مناسبة لتحويل الحرارة بين حوض الحرارة والشرائح ذات متطلبات عالية لتبديد الحرارة مثل وحدة المعالجة المركزية وحدة المعالجة المركزية.- نعمومع ذلك ، فإن زيت السيليكون الموصل الحراري له بعض القيود.ليس لديها قدرة دعم هيكلية ، ويتعين التحكم بدقة في سمك الطلاء. السماكة أو الرقيقة جدًا ستؤثر على تأثير تبديد الحرارة.وعلاوة على ذلك، في عملية الاستخدام الطويل الأجل، قد يجف زيت السيليكون وقد ينخفض أدائه، لذلك يحتاج إلى استبدالها بانتظام.

وسادة حرارية

وسادة حراريةهو نوع من المواد الموصلة الحرارية الشبيهة بالصفائح مع مرونة ومرونة معينة ، والتي تتكون عادة من مصفوفة البوليمر (مثل المطاط السيليكوني ، البولي يوريثان ، إلخ).) والملء الموصل الحراري.وفقًا للصلابة والشكل المختلفين ، يمكن تقسيم الصمغ الموصل للحرارة إلى صمغ غير سيليكوني موصل للحرارة ، صمغ موصل للحرارة ذو صلابة عالية ،صمامات ذاتية الارتباط الموصلة للحرارة والعديد من الأنواع الأخرى.- نعمالتوصيل الحراري للوسادة الحرارية واسع ، عموما 1-12w / (((MK) ،والتي يمكن أن تلتصق بشكل وثيق بسطح التدفئة وسطح تبديد الحرارة تحت ضغط معين وتلعب دورًا جيدًا في التخفيف والتخفيف.وهي مناسبة للمكونات الإلكترونية الحساسة للضغوط الميكانيكية، مثل وحدات التبريد في أجهزة الكمبيوتر اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.بسبب تركيبها المريح ، لا عملية طلاء معقدة وطول عمر الخدمة ، أصبحت تدريجيا واحدة من الخيارات الرئيسية لتبديد الحرارة للمعدات الإلكترونية.

غيل موصل للحرارة

الهلام الموصل الحراري له كل من خاصية الامتلاء العالية لدهون السيليكون الموصلة الحراري ومرونة غشاش الموصل الحراري.يعتمد على السيليكون ، مع مكثف خاص وملء عالية التوصيل الحراري. عندما لا يتم معالجته ، فإنه يشبه الجل ، والذي يمكن بسهولة ملء فجوة الواجهة وتشكيل إيلاستومر بعد المعالجة.- نعمموصلة الحرارة من الهلام الموصل الحراري عادة ما تكون 3-10w / (((MK) ، والتي لها ميزة أنه يمكن التحكم بدقة في الجرعة عن طريق عملية التوزيع ،ولها مقاومة جيدة للشيخوخة والاستقرار الميكانيكي بعد التشديد، ولن تجف وتتشقق، لذلك فهي مناسبة للإنتاج التلقائي.غالبًا ما يستخدم في الهواتف المحمولة والأجهزة الذكية القابلة للارتداء وغيرها من المنتجات الإلكترونية ذات المتطلبات الصارمة على المساحة وتبديد الحرارة.

مادة تغيير المرحلة الموصلة الحرارية

مادة تغيير المرحلة الموصلة الحرارية هي نوع من المواد الموصلة الحرارية الخاصة مع تغيير المرحلة في نطاق درجة حرارة معين ، وتغيير المرحلة الشائع هو من الصلب إلى السائل.في عملية تغيير المرحلة ، يمكن للمواد امتصاص أو إطلاق الكثير من الحرارة الكامنة ، وبالتالي تحقيق نقل حرارة فعال.- نعمهذا النوع من المواد صلبة في درجة حرارة الغرفة عندما ترتفع درجة الحرارة إلى نقطة انتقال المرحلةوسيتم تحسين موصلاته الحرارية بشكل ملحوظ قبل وبعد انتقال المرحلة، عموماً تصل إلى 5-15w/ ((MK).مواد التغيير في المرحلة الموصلة الحرارية مناسبة بشكل خاص للمعدات الإلكترونية ذات المتطلبات العالية لتبديد الحرارة وتقلبات كبيرة في قوة التدفئة ،مثل كتب الألعاب والخوادم.

حرارة التوصيل الجاف

حرارة التوصيل الجافهي مادة مائلة ذات مكونين أو مكون واحد موصل للحرارةالذي يتم ملؤه في الفجوة أو التجويف في المعدات الإلكترونية عن طريق عملية البوتينغ وتصلب لتشكيل صلب مع قوة معينة وموصلية حرارية.وهي تتكون بشكل رئيسي من مصفوفة الراتنج (مثل الراتنج الايبوكسي، الراتنج السيليكوني، وما إلى ذلك) والملء الموصل للحرارة.- نعمالـحرارة التوصيل الجافالمركب عادة ما يكون 1-8W / (((MK) ، والتي لا يمكن أن تقود الحرارة فقط، ولكن أيضا تلعب أدوار مقاومة للماء، والغبار، والعزل والتثبيت الميكانيكي.غالبًا ما يستخدم في وحدات الطاقة ومصادر الطاقة القيادة LED وغيرها من الأجهزة الإلكترونية التي تحتاج إلى ختم متكامل وتبديد الحرارة.

مع التطور السريع للتكنولوجيا الإلكترونية ، تتزايد المتطلبات لمواد الواجهة الحرارية.في المستقبل، سوف تتطور مواد الواجهة الحرارية في اتجاه التوصيل الحراري الأعلى، والمقاومة الحرارية المنخفضة،المزيد من حماية البيئة والتكامل متعدد الوظائف لتلبية سيناريوهات التطبيق الجديدة الناشئة والمتطلبات التقنية.