جدول المحتويات
ما هي مواد الواجهة الحرارية؟
مع موصلية حرارية تبلغ 0.0263 واط/م كغم فقط، فإن الهواء هو أسوأ موصل للحرارة على الإطلاق. لذلك يجب تجنب الجيوب الهوائية بين المكونات لمنع تراكم الحرارة. تساعد TIMs هنا من خلال سد الفجوات الناتجة عن التفاوتات أو التفاوتات أو الخشونة وضمان عدم وجود فجوات هوائية.
- معاجين موصلة للحرارة,
- مادة لاصقة موصلة للحرارة,
- رقائق الجرافيت والألومنيوم,
- أغشية الرغوة والجيل,
- أغشية موصلة حرارية لاصقة أحادية الجانب ومزدوجة الجانب,
- المواد المتغيرة الطور (PCM’s),
- المطاط الصناعي المحتوي على السيليكون والخالي من السيليكون,
- أقراص الكابتون والميكا,
- مواد أكسيد الألومنيوم.
الوسادات
ما هي وحدات TIM المناسبة لأي تطبيق؟
ليست كل المواد مناسبة كعامل عالمي لجميع مجالات التطبيق في مجال الإلكترونيات. من أجل العثور على TIM المثالي، يتعين على المطورين في مجال بحوث المواد النظر في مجموعة واسعة من خصائص المواد مثل المقاومة الحرارية، والتوصيل الحراري، والمقاومة الحرارية، والمقاومة الحرارية، والتفاوتات الميكانيكية للاقتران التلامسي، ونطاق درجة الحرارة، والتوافق البيئي وغيرها الكثير.
تعتمد أنسب المواد الموصلة للحرارة على التطبيق المعني. الأنواع الرئيسية الثلاثة من المواد الموصلة للحرارة هي الأغشية الموصلة للحرارة والمعاجين الموصلة للحرارة والمواد اللاصقة الموصلة للحرارة. تختلف هذه الأنواع من حيث استخدامها، وسمك الطبقة، والعزل الكهربائي والتوصيل الحراري، من بين أمور أخرى.
المراحل الموصلة للحرارة
غالبًا ما تستخدم المعاجين الموصلة حراريًا لإنشاء طبقات نقل الحرارة، على سبيل المثال بين المشتت الحراري والمكون الإلكتروني. وعادةً ما يتم تطبيقها في طبقات رقيقة جداً بسماكة قصوى تبلغ حوالي 50 ميكرومتر. لا يمكن سد مسافات المكونات الأكبر بها. من الناحية العملية، غالبًا ما يتم استخدام كمية زائدة من العجينة. ومع ذلك، فإن استخدام كمية قليلة جدًا من المعجون غالبًا ما يكون أكثر خطورة، لأن ذلك قد لا يعوض جميع الجيوب الهوائية.
المواد المتغيرة الطور
تشطيب السطح واختيار TIM
مجالات التطبيق الرئيسية لمواد الواجهة الحرارية
يوضح العدد الكبير من مواد الواجهات الحرارية المصنعة باستخدام مجموعة واسعة من العمليات تغيرًا في أفضل ممارسات التصميم. يختفي التبريد بالهواء في الإلكترونيات بشكل متزايد لصالح المزيد والمزيد من المشتتات الحرارية وتوصيل المكونات الساخنة بالعلب المعدنية وغيرها من الأسطح المشتتة للحرارة.
ويفيد هذا التغيير أيضًا في تصغير التجميعات المرغوب فيه في كثير من الأحيان. إن ارتفاع كثافة المكونات يقلل من حجم الهواء المتاح للتبريد وفي نفس الوقت يمنع الهواء المتبقي من الدوران. ولهذا السبب، عادةً ما يُفضل الآن التصميم بدون مروحة في الأنظمة التي كانت تستخدم فيها المراوح في الأصل لتبريد الهواء القسري.
أدوات إدارة الوقت في الممارسة العملية
قياسات عالية الدقة كأساس للإدارة الحرارية المحسنة
نظرًا لمجالات التطبيق المحتملة التي لا حصر لها والتنوع الهائل للمواد، تشكل مواد الواجهة الحرارية تحديات كبيرة لأبحاث المواد. إن الإدارة الحرارية في مجال الإلكترونيات معقدة للغاية وتتطلب معرفة دقيقة بخصائص المواد المستخدمة في الواجهات الحرارية البينية.
يمكن تحديد هذه التفاصيل باستخدام جهاز جهاز اختبار مواد الواجهة الحرارية الذي يقيس المعاوقة الحرارية لمواد الواجهة الحرارية مثل السوائل الحرارية والمعاجين الموصلة للحرارة والموصلات الحرارية المرنة والمواد المتغيرة الطور ويحدد التوصيل الحراري المحتمل لها.
من خلال هذه المعرفة، من الممكن تحسين التفاعل بين المكونات والمواد البينية وتطوير إدارة حرارية محسنة للتطبيقات الإلكترونية المعقدة.
