TIM-Tester
Thermal Interface Material Tester (TIM-Tester)
Beschreibung
Auf den Punkt gebracht
Abwärmemanagement, thermischer Durchlaufschutz in Batterien und Elektronikverpackungen werden mit zunehmender Leistungsdichte dieser Geräte immer wichtiger. Das thermische Management dieser komplexen Systeme ist nicht trivial und erfordert ein grundlegendes Verständnis dafür, wie Komponenten und Schnittstellenmaterialien zusammenarbeiten, um Wärme abzugeben.
Unser LINSEIS Thermal Interface Material Tester (TIM-Tester) ist die perfekte Lösung für die Optimierung des Wärmemanagements dieser komplexen Systeme.
Der TIM-Tester misst die thermische Impedanz von Probenmaterialien und ermittelt eine scheinbare Wärmeleitfähigkeit für eine Vielzahl von Materialien, von flüssigen Verbindungen und Pasten bis zu harten Feststoffen. Der Ansatz entspricht dem ASTM D5470 – Standard.
- Automatische Druckeinstellung mit elektrischem Stellglied (bis zu 10 MPa)
- Automatische Dickenbestimmung mit hochauflösender LVDT
- Geräte arbeiten nach ASTM D5470
- Voll integriertes, Software-gesteuertes Gerät
Thermische Grenzflächenmaterialien (engl. Thermal Interface Materials) wie Wärmeflüssigkeiten, Wärmeleitpasten (Fette), Phasenwechselmaterialien (PCM), Lote oder elastische Wärmeleiter werden automatisch getestet, indem ein Druck von bis zu 10 mPa (für ø 25 mm Probe) und eine Temperatur von bis zu 300° C an der heißen Seite angelegt werden.
Die Software-Schnittstelle ermöglicht den automatischen Betrieb des Geräts über einen weiten Temperatur- und Druckbereich, während alle Testparameter in Echtzeit aufgezeichnet werden. Dies gibt dem Benutzer die Freiheit, einen experimentellen Gestaltungsraum zur Materialoptimierung vollständig zu erkunden. Der Probenhalter ist so konzipiert, dass die Größe und Form der Probe so bemessen ist, dass Teile der tatsächlichen Größe aufgenommen werden können.
Typische Proben umfassen Feststoffe, Pasten, Pads und mehr. Verschiedene Messstäbe für unterschiedliche Anwendungen (abhängig von der thermischen Impedanz der Probenmaterialien und dem Temperaturbereich).
Messprinzip
Eine Probe befindet sich zwischen einem heißen und einem kalten Messkörper (engl. Meter bar), wobei der heiße Messkörper mit einer regulierten Heizstufe verbunden ist und der kalte Messkörper mit einem thermostatisch gesteuerten, flüssigkeitsgekühlten Kühlkörper verbunden ist. Der Anpressdruck auf die Probe kann mit einem integrierten elektrischen Aktor automatisch eingestellt werden (in Bezug auf die Druckstabilität gegenüber der Temperatur). Das Probenmaß (Dicke) kann entweder manuell eingegeben oder mit einem integrierten Sensor gemessen (und gesteuert) werden.
Der Wärmefluss durch die Probe wird mit mehreren Temperatursensoren gemessen, die sich in einem bekannten Abstand innerhalb der Messstäbe befinden. Die thermische Impedanz kann aus dem Temperaturabfall des Probenmaterials unter Verwendung seiner Geometrie für die Berechnung erhalten werden. Um die scheinbare Wärmeleitfähigkeit zu erhalten, kann die thermische Impedanz für eine einzelne und eine mehrschichtige Probe gegen die Dicke der jeweiligen Probe aufgetragen werden.
Querschnittansicht des TIM-Testers
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Spezifikationen
Schwarz auf Weiß
| Modell | TIM-Tester |
|---|---|
| Temperaturbereich: | -30°C bis 300°C* |
| Probengröße: | Rund: ø 20 mm, 25 mm, 40 mm Rechteckig: 20 mm x 20 mm, 25 mm x 25 mm, 40 x 40 mm Andere Größen auf Anfrage |
| Probendicke: | 0.01 mm bis 8 mm (bis zu 20 mm möglich) |
| Messbereich der Probe: | 0.1 – 50 W/mK |
| Bereich des Probenwiderstands: | 0.01 – 8.0 K/W |
| Kontaktdruckbereich: | 0 bis 16 MPA (je nach Probengröße und -form) Von rund ø 20mm (bis zu 16 MPa) bis ø 40 mm (bis zu 4 MPa) und rechteckig 20mm x 20mm (bis zu 8 MPa) |
| Kraftoptionen: | 1000 N, 2000 N, 5000 N (auch möglich: 1 kN, 2 kN, 5 kN) |
| Material der Messstäbe: | Aluminium, Kupfer, Messing (andere auf Anfrage) |
| Software Plugins: | Dickenmodulation Temperaturwechsel Qualitätsmanagement-Tool |
| Kühloptionen: | Standard-Wasserkühlgerät, Intracooler 600 (-20°C kalte Seite)**, Intracooler 1000 (-30°C kalte Seite)** |
| Stromversorgung: | 110/115/220/230 VAC 50/60 Hz |
** Niedrigste Zählerbarren-Temperatur auf der kalten Seite unter optimalen Bedingungen
Detaillierte Ansicht der Messkörper
Software
Smarte Lösungen für individuelle Nutzung
Die neue Rhodium-Software verbessert Ihren Arbeitsablauf erheblich, da die intuitive Datenverarbeitung nur minimale Parametereingaben erfordert. AutoEval bietet dem Benutzer eine wertvolle Anleitung bei der Bewertung von Standardprozessen wie der thermischen Impedanz oder der Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit.
Allgemeine Funktionen
- Softwarepakete sind mit dem neuesten Windows-Betriebssystem kompatibel
- Menüeinträge einrichten
Softwarepakete sind mit dem neuesten Windows-Betriebssystem kompatibel - Software-gesteuerte Segmente für Heizen, Kühlen oder Verweildauer
- Software-gesteuerte Dickenbestimmung, Kraft- / Druckeinstellung
- Einfacher Datenexport (Messprotokoll)
- Alle spezifischen Messparameter (Benutzer, Labor, Probe, Firma usw.)
- Optionale Passwort- und Benutzerebenen
- Mehrere Sprachversionen wie Englisch, Deutsch, Französisch, Spanisch, Chinesisch, Japanisch, Russisch usw. (vom Benutzer wählbar)
Applikationen
Applikation: Messung von Vespel™ (bei 50°C, 1MPa)
Messung der thermischen Impedanz (Wärmeleitfähigkeit) einer 25 mm x 25 mm Vespel™ -Probe bei 50 ° C (TH = 70 ° C, TC = 30 ° C) und einem Kontaktdruck von 1 MPa. Es wurden drei verschiedene Proben mit einer Dicke zwischen 1,1 mm und 3,08 mm gemessen, um die scheinbare Wärmeleitfähigkeit und den thermischen Kontaktwiderstand (mit linearer Regression) zu bestimmen.
Applikation: Temperaturabhängig Messung von Vespel™
Auftragung der temperaturabhängigen scheinbaren Wärmeleitfähigkeit einer 25 mm x 25 mm Vespel™ Probe zwischen 40 ° C und 150 ° C und einem konstanten Kontaktdruck von 1 MPa.
Applikation: Temperaturabhängige Messung von wärmeleitenden Pads
Messung der thermischen Impedanz (Wärmeleitfähigkeit) eines 25 mm x 25 mm wärmeleitenden Pads (Probentyp 2) bei 50 ° C (TH = 70 ° C, TC = 30 ° C). Es wurden drei verschiedene Proben mit einer Dicke zwischen 2,01 mm und 3,02 mm gemessen, um den Widerstand des thermischen Kontakts zu bestimmen (unter Verwendung einer linearen Regression).
Applikation: Mögliche Probenarten
Typ I
Viskose Flüssigkeiten, die bei Belastung eine unbegrenzte Verformung zeigen. Dazu gehören flüssige Verbindungen wie Fette, Pasten und Phasenwechselmaterialien. Diese Materialien zeigen keine Anzeichen für ein elastisches Verhalten oder die Tendenz, nach dem Entfernen der Ablenkungsspannungen zur ursprünglichen Form zurückzukehren.
Typ II
Viskoelastische Feststoffe, bei denen Verformungsspannungen letztendlich durch innere Materialspannungen ausgeglichen werden, wodurch eine weitere Verformung begrenzt wird. Beispiele sind Gele, weiche und harte Gummis. Diese Materialien zeigen lineare elastische Eigenschaften mit einer signifikanten Durchbiegung relativ zur Materialdicke.
Typ III
Elastische Feststoffe mit vernachlässigbarer Durchbiegung. Beispiele umfassen Keramiken, Metalle und einige Arten von Kunststoffen.
