Почему электронные устройства нагреваются?
Электронные устройства нагреваются из-за джоулева тепла — фундаментального физического явления: при протекании тока через проводящий материал электроны сталкиваются с атомами и генерируют тепло из-за электрического сопротивления.
Современные мощные компоненты, такие как центральные процессоры, графические процессоры, светодиоды и преобразователи мощности, рассеивают большое количество тепловой энергии.
Для поддержания производительности и надежности системы используют терморегулирование , контролируя температуру.
Методы охлаждения в целом подразделяются на:
Пассивное охлаждение : использует естественную теплопроводность, конвекцию и излучение без внешнего источника энергии.
Активное охлаждение : использует мощные системы (вентиляторы, насосы) для более эффективного отвода тепла, однако это приводит к увеличению затрат энергии и сложности.
Во многих случаях теплопроводящие материалы (TIM) повышают эффективность пассивного охлаждения, заменяя воздушные зазоры теплопроводящими материалами, что значительно снижает тепловое сопротивление и повышает теплопередачу.
Почему электронные устройства нагреваются?
Электронные устройства нагреваются из-за джоулева тепла — фундаментального физического явления: при протекании тока через проводящий материал электроны сталкиваются с атомами и генерируют тепло из-за электрического сопротивления.
Современные мощные компоненты, такие как центральные процессоры, графические процессоры, светодиоды и преобразователи мощности, рассеивают большое количество тепловой энергии.
Для поддержания производительности и надежности системы используют терморегулирование , контролируя температуру.
Методы охлаждения в целом подразделяются на:
Пассивное охлаждение : использует естественную теплопроводность, конвекцию и излучение без внешнего источника энергии.
Активное охлаждение : использует мощные системы (вентиляторы, насосы) для более эффективного отвода тепла, однако это приводит к увеличению затрат энергии и сложности.
Во многих случаях теплопроводящие материалы (TIM) повышают эффективность пассивного охлаждения, заменяя воздушные зазоры теплопроводящими материалами, что значительно снижает тепловое сопротивление и повышает теплопередачу.
Что происходит во время сборки?
При соединении двух поверхностей микроскопические выступы и впадины создают крошечные воздушные зазоры, поскольку реальные поверхности не идеально гладкие. Эти зазоры удерживают воздух, обладающий очень низкой теплопроводностью, и значительно увеличивают тепловое контактное сопротивление . Для улучшения теплопередачи используются заполнители тепловых зазоров (TIM), которые лучше перекрывают эти неровности.
В типичном устройстве между источником тепла (например, чипом) и радиатором существует несколько интерфейсов. Некоторые интерфейсы представляют собой постоянные соединения , например, припой или клей.
Другие элементы являются непостоянными , например, компонент, механически прикрученный к радиатору, или модуль, соединённый с корпусом. Все эти интерфейсы влияют на общий тепловой контур и должны быть оптимизированы для минимизации сопротивления.
При соединении двух поверхностей микроскопические выступы и впадины создают крошечные воздушные зазоры, поскольку реальные поверхности не идеально гладкие. Эти зазоры удерживают воздух, обладающий очень низкой теплопроводностью, и значительно увеличивают тепловое контактное сопротивление . Для улучшения теплопередачи используются заполнители тепловых зазоров (TIM), которые лучше перекрывают эти неровности.
В типичном устройстве между источником тепла (например, чипом) и радиатором существует несколько интерфейсов. Некоторые интерфейсы представляют собой постоянные соединения , например, припой или клей.
Другие элементы являются непостоянными , например, компонент, механически прикрученный к радиатору, или модуль, соединённый с корпусом. Все эти интерфейсы влияют на общий тепловой контур и должны быть оптимизированы для минимизации сопротивления.
Материалы термоинтерфейса для вашего применения
Теплопроводящий силикон
Теплопроводящий силикон — это экономичный термоинтерфейсный материал, который также обеспечивает отличную герметизацию от воздействия окружающей среды. Он идеально подходит, когда требуется умеренная теплопроводность, особенно в приложениях, где электроизоляция не критична.
Эти силиконы доступны в различных форматах: экструдированные профили, комбинированные уплотнительные кольца, большие листы (например, 380 мм × 508 мм) или прецизионные вырубные формы. Для большего удобства они могут иметь фирменный сверхтонкий слой чувствительного к давлению клея (PSA), минимизирующий влияние на теплопроводность.
Обладая низким термическим сопротивлением при слабом сжатии, этот материал хорошо подходит для неровных или высокоточных поверхностей, создавая минимальное напряжение отскока, что снижает нагрузку на чувствительную электронику при сборке. Идеально подходит для заполнения переменных зазоров, обеспечивая надежную теплопередачу без ущерба для механической целостности.
Графитовый лист
Графитовый лист, также известный как
- Сверхвысокая теплопроводность: проводимость в плоскости составляет от ~150 до 1500 Вт/м·К, превосходя многие металлы.
- Химическая и термическая стабильность: изготовлен из углерода высокой чистоты, сохраняет стабильность при температурах от –40 °C до +400 °C и устойчив к коррозии.
- Гибкий и пластичный: тонкий, гибкий и способный легко принимать форму плоских или изогнутых поверхностей.
- Легкий: намного легче традиционных металлических теплораспределителей — примерно на 25% легче алюминия и примерно на 75% легче меди.
- Низкая теплопроводность в плоскости: ограничивает боковое распространение тепла, помогая сосредоточить охлаждение на горячей зоне и защитить соседние компоненты.
- Высокий коэффициент анизотропии: соотношение проводимости в плоскости и через плоскость определяет эффективность — более высокие коэффициенты означают более сильный контроль направления.
Анизотропный Термальный Проводящий Композитный Лист
Анизотропный теплопроводящий композитный лист — это термопластичный материал (ТИМ), разработанный для отвода тепла преимущественно в одном направлении (сквозь плоскость, ось Z), ограничивая при этом его распространение в направлениях внутри плоскости (X и Y). Такая конструкция позволяет отводить тепло непосредственно от горячих компонентов, таких как процессоры или модули питания, к радиатору, не допуская воздействия бокового тепла на соседние чувствительные компоненты.
Высокая сквозная проводимость: обеспечивает быстрый тепловой «путь» от источника тепла к охлаждающей структуре — варианты на основе полимеров имеют диапазон ~3–20 Вт/м·К; композиты на основе волокон или графита могут превышать 50 Вт/м·К.
Индивидуальное управление тепловым режимом: идеально подходит для плотно упакованных электронных компонентов, 3D-структурированных микросхем или модулей питания, где необходимо максимально увеличить вертикальный тепловой поток без перегрева платы.
Графитовая медная сетка
Графито-медная сетка — это гибридный композит, в котором непрерывная медная сетка сплавлена с графитом, что позволяет объединить превосходную электропроводность меди со смазывающей способностью и термостойкостью графита, образуя прочный, высокопроизводительный материал.
- Высокая проводимость: медная сетка обеспечивает путь с низким сопротивлением, что позволяет эффективному прохождению тока.
- Самосмазывающийся: графит действует как твердая смазка, уменьшая трение и износ в скользящих или движущихся контактах.
- Износостойкость: медная сетка и графит вместе обеспечивают большую долговечность, чем графит в отдельности или другие композиты.
- Тепловая эффективность: медь и графит помогают рассеивать тепло, выделяемое трением или током.
- Прочная конструкция: сетчатая структура обеспечивает постоянную механическую и электрическую целостность, улучшая производительность с течением времени.
Идеально подходит для гибкой электроники, датчиков, скользящих контактов и высокопроизводительных модулей, где важны надежная проводимость, износостойкость и самосмазывание.
Теплопроводящий силикон
Теплопроводящий силикон — это экономичный термоинтерфейсный материал, который также обеспечивает отличную герметизацию от воздействия окружающей среды. Он идеально подходит, когда требуется умеренная теплопроводность, особенно в приложениях, где электроизоляция не критична.
Эти силиконы доступны в различных форматах: экструдированные профили, комбинированные уплотнительные кольца, большие листы (например, 380 мм × 508 мм) или прецизионные вырубные формы. Для большего удобства они могут иметь фирменный сверхтонкий слой чувствительного к давлению клея (PSA), минимизирующий влияние на теплопроводность.
Обладая низким термическим сопротивлением при слабом сжатии, этот материал хорошо подходит для неровных или высокоточных поверхностей, создавая минимальное напряжение отскока, что снижает нагрузку на чувствительную электронику при сборке. Идеально подходит для заполнения переменных зазоров, обеспечивая надежную теплопередачу без ущерба для механической целостности.
Графитовый лист
Графитовый лист, также известный как
- Сверхвысокая теплопроводность: проводимость в плоскости составляет от ~150 до 1500 Вт/м·К, превосходя многие металлы.
- Химическая и термическая стабильность: изготовлен из углерода высокой чистоты, сохраняет стабильность при температурах от –40 °C до +400 °C и устойчив к коррозии.
- Гибкий и пластичный: тонкий, гибкий и способный легко принимать форму плоских или изогнутых поверхностей.
- Легкий: намного легче традиционных металлических теплораспределителей — примерно на 25% легче алюминия и примерно на 75% легче меди.
- Низкая теплопроводность в плоскости: ограничивает боковое распространение тепла, помогая сосредоточить охлаждение на горячей зоне и защитить соседние компоненты.
- Высокий коэффициент анизотропии: соотношение проводимости в плоскости и через плоскость определяет эффективность — более высокие коэффициенты означают более сильный контроль направления.
Анизотропный Термальный Проводящий Композитный Лист
Анизотропный теплопроводящий композитный лист — это термопластичный материал (ТИМ), разработанный для отвода тепла преимущественно в одном направлении (сквозь плоскость, ось Z), ограничивая при этом его распространение в направлениях внутри плоскости (X и Y). Такая конструкция позволяет отводить тепло непосредственно от горячих компонентов, таких как процессоры или модули питания, к радиатору, не допуская воздействия бокового тепла на соседние чувствительные компоненты.
Высокая сквозная проводимость: обеспечивает быстрый тепловой «путь» от источника тепла к охлаждающей структуре — варианты на основе полимеров имеют диапазон ~3–20 Вт/м·К; композиты на основе волокон или графита могут превышать 50 Вт/м·К.
Индивидуальное управление тепловым режимом: идеально подходит для плотно упакованных электронных компонентов, 3D-структурированных микросхем или модулей питания, где необходимо максимально увеличить вертикальный тепловой поток без перегрева платы.
Графитовая медная сетка
Графито-медная сетка — это гибридный композит, в котором непрерывная медная сетка сплавлена с графитом, что позволяет объединить превосходную электропроводность меди со смазывающей способностью и термостойкостью графита, образуя прочный, высокопроизводительный материал.
- Высокая проводимость: медная сетка обеспечивает путь с низким сопротивлением, что позволяет эффективному прохождению тока.
- Самосмазывающийся: графит действует как твердая смазка, уменьшая трение и износ в скользящих или движущихся контактах.
- Износостойкость: медная сетка и графит вместе обеспечивают большую долговечность, чем графит в отдельности или другие композиты.
- Тепловая эффективность: медь и графит помогают рассеивать тепло, выделяемое трением или током.
- Прочная конструкция: сетчатая структура обеспечивает постоянную механическую и электрическую целостность, улучшая производительность с течением времени.
Идеально подходит для гибкой электроники, датчиков, скользящих контактов и высокопроизводительных модулей, где важны надежная проводимость, износостойкость и самосмазывание.
Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам с любыми вопросами, комментариями или проблемами. Вы можете связаться с нашей службой поддержки клиентов по номеру телефона или адресу электронной почты. Мы здесь, чтобы помочь вам любым возможным способом. Спасибо, что решили связаться с нами.
● Идеальное решение
● Выбор материала
● Реализация процесса
● Полные данные испытаний
PRODUCTS
ABOUT US