تسخن الأجهزة الإلكترونية بسبب تسخين جول ، وهي ظاهرة فيزيائية أساسية: عندما يتدفق التيار عبر مادة موصلة، تصطدم الإلكترونات بالذرات وتولد الحرارة بسبب المقاومة الكهربائية.

تستهلك المكونات الحديثة عالية الطاقة - مثل وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات ومصابيح LED ومحولات الطاقة - كميات كبيرة من الطاقة الحرارية.

للحفاظ على الأداء والموثوقية، تستخدم الأنظمة الإدارة الحرارية للحفاظ على درجة الحرارة تحت السيطرة.

تنقسم طرق التبريد على نطاق واسع إلى:

• التبريد السلبي : يستخدم التوصيل الطبيعي والحمل الحراري والإشعاع دون الحاجة إلى طاقة خارجية.

• التبريد النشط : يستخدم أنظمة تعمل بالطاقة (مراوح، مضخات) لمعدلات أعلى لإزالة الحرارة، على الرغم من تكلفة الطاقة والتعقيد الإضافي.

في كثير من الحالات، تعمل مواد الواجهة الحرارية (TIMs) على تحسين كفاءة التبريد السلبي عن طريق استبدال الفجوات الهوائية بمواد موصلة للحرارة، مما يقلل بشكل كبير من المقاومة الحرارية ويعزز نقل الحرارة.

تسخن الأجهزة الإلكترونية بسبب تسخين جول ، وهي ظاهرة فيزيائية أساسية: عندما يتدفق التيار عبر مادة موصلة، تصطدم الإلكترونات بالذرات وتولد الحرارة بسبب المقاومة الكهربائية.

تستهلك المكونات الحديثة عالية الطاقة - مثل وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات ومصابيح LED ومحولات الطاقة - كميات كبيرة من الطاقة الحرارية.

للحفاظ على الأداء والموثوقية، تستخدم الأنظمة الإدارة الحرارية للحفاظ على درجة الحرارة تحت السيطرة.

تنقسم طرق التبريد على نطاق واسع إلى:

• التبريد السلبي : يستخدم التوصيل الطبيعي والحمل الحراري والإشعاع دون الحاجة إلى طاقة خارجية.

• التبريد النشط : يستخدم أنظمة تعمل بالطاقة (مراوح، مضخات) لمعدلات أعلى لإزالة الحرارة، على الرغم من تكلفة الطاقة والتعقيد الإضافي.

في كثير من الحالات، تعمل مواد الواجهة الحرارية (TIMs) على تحسين كفاءة التبريد السلبي عن طريق استبدال الفجوات الهوائية بمواد موصلة للحرارة، مما يقلل بشكل كبير من المقاومة الحرارية ويعزز نقل الحرارة.

السيليكون الموصل للحرارة

السيليكون الموصل للحرارة مادةٌ فعالةٌ من حيث التكلفة لتوصيل الحرارة، كما يوفر عزلًا بيئيًا ممتازًا. وهو مثاليٌّ عند الحاجة إلى توصيل حراري معتدل، خاصةً في التطبيقات التي لا يكون فيها العزل الكهربائي ضروريًا.

تتوفر هذه السيليكونات بأشكال متنوعة: مقاطع مبثوقة، وحلقات دائرية موصولة، وصفائح كبيرة (مثل 380 مم × 508 مم)، أو أشكال مقطوعة بدقة. ولتسهيل الاستخدام، تتميز بطبقة لاصقة حساسة للضغط (PSA) فائقة الرقة، مما يقلل من تأثيرها على التوصيل الحراري.

بفضل مقاومتها الحرارية المنخفضة تحت ضغط منخفض، تتوافق هذه المادة جيدًا مع الأسطح غير المستوية أو عالية التحمل، مع توليد إجهاد ارتداد ضئيل، مما يُخفف الضغط على الإلكترونيات الدقيقة أثناء التجميع. مثالية لملء الفجوات المتغيرة، وتضمن نقلًا حراريًا موثوقًا دون المساس بالسلامة الميكانيكية.

ورقة الجرافيت، والمعروفة أيضًا باسم حراري صفائح الجرافيت المرنة ، هي عالية أداء حراري إدارة مادة وظيفتها الأساسية هي توزيع الحرارة بالتساوي على طول مستواها، والقضاء بفعالية على "البقع الساخنة" وحماية المواد الحساسة للحرارة. عناصر في متنوع إلكتروني الأجهزة.

• الموصلية الحرارية العالية للغاية: تتراوح الموصلية داخل المستوى من ~150 إلى 1500 واط/م·ك، متفوقة على العديد من المعادن.
• الاستقرار الكيميائي والحراري: مصنوع من الكربون عالي النقاء، ويبقى مستقرًا من -40 درجة مئوية إلى +400 درجة مئوية ويقاوم التآكل

متباين الخواص حراري موصل مركب ملزمة

صفيحة مركبة موصلة حراريًا متباينة الخواص هي مادة TIM مصممة لتوصيل الحرارة بشكل أساسي في اتجاه واحد (المستوى العابر، المحور Z)، مع الحد من انتشار الحرارة في اتجاهي المستوى (X وY). يساعد هذا التصميم على توجيه الحرارة مباشرةً من المكونات الساخنة - مثل وحدات المعالجة المركزية أو وحدات الطاقة - إلى مشتت حراري، دون السماح للحرارة الجانبية بالتأثير على الأجزاء الحساسة المجاورة.

شبكة الجرافيت والنحاس عبارة عن مركب هجين يدمج شبكة نحاسية مستمرة مع الجرافيت، حيث يجمع بين التوصيل الكهربائي الممتاز للنحاس وسهولة تزييت الجرافيت والاستقرار الحراري لتشكيل مادة متينة وعالية الأداء.

السيليكون الموصل للحرارة

السيليكون الموصل للحرارة مادةٌ فعالةٌ من حيث التكلفة لتوصيل الحرارة، كما يوفر عزلًا بيئيًا ممتازًا. وهو مثاليٌّ عند الحاجة إلى توصيل حراري معتدل، خاصةً في التطبيقات التي لا يكون فيها العزل الكهربائي ضروريًا.

تتوفر هذه السيليكونات بأشكال متنوعة: مقاطع مبثوقة، وحلقات دائرية موصولة، وصفائح كبيرة (مثل 380 مم × 508 مم)، أو أشكال مقطوعة بدقة. ولتسهيل الاستخدام، تتميز بطبقة لاصقة حساسة للضغط (PSA) فائقة الرقة، مما يقلل من تأثيرها على التوصيل الحراري.

بفضل مقاومتها الحرارية المنخفضة تحت ضغط منخفض، تتوافق هذه المادة جيدًا مع الأسطح غير المستوية أو عالية التحمل، مع توليد إجهاد ارتداد ضئيل، مما يُخفف الضغط على الإلكترونيات الدقيقة أثناء التجميع. مثالية لملء الفجوات المتغيرة، وتضمن نقلًا حراريًا موثوقًا دون المساس بالسلامة الميكانيكية.

ورقة الجرافيت، والمعروفة أيضًا باسم حراري صفائح الجرافيت المرنة ، هي عالية أداء حراري إدارة مادة وظيفتها الأساسية هي توزيع الحرارة بالتساوي على طول مستواها، والقضاء بفعالية على "البقع الساخنة" وحماية المواد الحساسة للحرارة. عناصر في متنوع إلكتروني الأجهزة.

• الموصلية الحرارية العالية للغاية: تتراوح الموصلية داخل المستوى من ~150 إلى 1500 واط/م·ك، متفوقة على العديد من المعادن.
• الاستقرار الكيميائي والحراري: مصنوع من الكربون عالي النقاء، ويبقى مستقرًا من -40 درجة مئوية إلى +400 درجة مئوية ويقاوم التآكل

متباين الخواص حراري موصل مركب ملزمة

صفيحة مركبة موصلة حراريًا متباينة الخواص هي مادة TIM مصممة لتوصيل الحرارة بشكل أساسي في اتجاه واحد (المستوى العابر، المحور Z)، مع الحد من انتشار الحرارة في اتجاهي المستوى (X وY). يساعد هذا التصميم على توجيه الحرارة مباشرةً من المكونات الساخنة - مثل وحدات المعالجة المركزية أو وحدات الطاقة - إلى مشتت حراري، دون السماح للحرارة الجانبية بالتأثير على الأجزاء الحساسة المجاورة.

شبكة الجرافيت والنحاس عبارة عن مركب هجين يدمج شبكة نحاسية مستمرة مع الجرافيت، حيث يجمع بين التوصيل الكهربائي الممتاز للنحاس وسهولة تزييت الجرافيت والاستقرار الحراري لتشكيل مادة متينة وعالية الأداء.