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Que sont les matériaux d'interface thermique ?
Les matériaux d'interface thermique (TIM) servent à dissiper la chaleur des dispositifs électroniques et à améliorer son transfert. Ils sont généralement placés entre la puce ou le composant générateur de chaleur et le substrat de dissipation thermique ou le dispositif dissipateur.

Pourquoi les appareils électroniques chauffent-ils ?

Les appareils électroniques chauffent en raison d'un phénomène physique appelé résistance électrique, ou simplement résistance. Lorsqu'une tension est appliquée à un conducteur, les électrons libres se mettent en mouvement. Ces électrons, en se déplaçant, entrent en collision avec les particules atomiques du matériau conducteur. Cette collision engendre une friction (résistance) entre les électrons et les particules atomiques du conducteur, générant ainsi une quantité excessive de chaleur.


Parmi les dispositifs électroniques modernes générant le plus d'énergie thermique, on trouve les diodes électroluminescentes (DEL) et les unités de traitement d'ordinateurs telles que les GPU, les CPU et les TPU. Les composants modifiant la tension, comme les transformateurs, les résistances, les convertisseurs et les onduleurs, dégagent également une quantité importante d'énergie thermique. Il est donc essentiel de maintenir ces dispositifs à une température basse afin de garantir des performances et une fiabilité optimales. C'est pourquoi des systèmes de gestion thermique sont généralement utilisés pour maintenir la température des dispositifs dans des limites spécifiées.

Les techniques de refroidissement des composants électroniques peuvent être passives ou actives. Le refroidissement passif utilise la conduction naturelle, le rayonnement et la convection pour refroidir un appareil électronique. En revanche, le refroidissement actif nécessite une source d'énergie externe.


Il est clair que le refroidissement actif est plus efficace, mais aussi plus coûteux, que le refroidissement passif. Cependant, il est possible d'améliorer l'efficacité de ce dernier en utilisant des matériaux d'interface thermique à la place de l'air.

Types de matériaux d'interface thermique

Plusieurs matériaux d'interface thermique sont disponibles pour répondre aux différentes exigences de gestion thermique des composants électroniques. Les plus courants sont :

Que se passe-t-il pendant l'assemblage ?

Lorsqu'on assemble des surfaces par une interface, une zone de contact mécanique apparaît généralement à l'interface. Ceci est dû à la rugosité ou à l'ondulation de la surface et influe sur la conduction thermique. L'irrégularité de la surface et l'espace qui en résulte constituent la principale cause de résistance thermique de contact, car ces espaces se remplissent d'air, matériau peu conducteur thermiquement. Pour minimiser cette résistance, on utilise généralement des matériaux de remplissage afin d'améliorer le contact entre les surfaces en contact.

Généralement, plusieurs interfaces existent entre l'élément générateur de chaleur et le dissipateur thermique final.


L'épaisseur peut varier de quelques millièmes de pouce à plusieurs centièmes de pouce. Certaines de ces liaisons sont permanentes, comme la soudure ou les adhésifs.


D'autres interfaces ne sont pas permanentes et font partie du circuit de transfert de chaleur, comme par exemple un composant boulonné à un dissipateur thermique ou entre un module assemblé et un châssis.

Matériaux d'interface thermique pour votre application

Nous proposons des matériaux d'interface thermique conçus pour répondre à vos besoins de fabrication. Chacun possède des caractéristiques propres, adaptées à différents cas d'utilisation.

Silicone thermoconducteur

Les silicones thermoconductrices sont des matériaux d'interface thermique économiques offrant une bonne étanchéité environnementale. Elles peuvent être utilisées lorsqu'une isolation électrique n'est pas requise.


Le silicone thermoconducteur est disponible sous forme de profilés extrudés ou de joints toriques, en feuilles de 380 mm x 508 mm (15″ x 20″), ou découpé à l'emporte-pièce selon des configurations spécifiques. Il est proposé avec un adhésif sensible à la pression exclusif sur une face. Ce revêtement adhésif, le plus fin disponible, minimise ainsi son impact sur les performances thermiques.

Feuille de graphite

Une feuille de graphite, également communément appelée thermique La feuille de graphite flexible est un matériau de haute qualité. performance thermique gestion matériel Sa fonction principale est de répartir la chaleur uniformément sur toute sa surface, éliminant ainsi les points chauds et protégeant les éléments sensibles à la chaleur. composants dans divers électronique appareils.

Caractéristiques clés

  • Haut Thermique Conductivité : Il possède une valeur exceptionnellement élevée dans le plan thermique conductivité , généralement de 150 à 1500 W/m·K , ce qui peut même dépasser celui de métaux comme le cuivre .

  • Stabilité chimique : Composé principalement de carbone (C), il est chimiquement stable, non toxique et offre des performances fiables dans une large gamme de conditions. température plage (par exemple, de -40°C à +400°C) .
  • Flexibilité et conformabilité : La feuille est fine, flexible et s'adapte parfaitement aux surfaces lisses. adhérer à la fois plats et courbes surfaces , s'adaptant facilement aux contours de divers composants .

  • Léger : Sa densité est relativement faible, ce qui le rend nettement plus léger que les produits traditionnels. métal dissipateurs de chaleur (par exemple, environ 25 % plus légers que l'aluminium et 75 % plus légers que le cuivre) .

anisotropie Thermique Conducteur Composite Feuille

Anisotrope Thermique Conducteur Composite La feuille est une

spécialisé thermique interface matériel (TIM) conçu pour gérer le flux de chaleur de manière spécifique et directionnelle. Contrairement à un flux isotrope matériels que conduire chauffer uniformément dans tous les instructions Ces feuilles sont conçues pour avoir une haute résistance. thermique conductivité dans une primaire direction (plan traversant, axe Z) tout en ayant une faible valeur thermique conductivité dans les deux autres instructions (dans le plan, axes X et Y).


Cette propriété unique les rend idéaux pour évacuer la chaleur d'une source de chaleur. composant (comme un processeur ou une carte graphique) directement à travers la feuille jusqu'à un dissipateur thermique, tout en empêchant la propagation latérale de la chaleur vers les composants environnants potentiellement sensibles à la chaleur. composants .

Caractéristiques principales et principe de fonctionnement

  • Plan traversant élevé Conductivité (Axe Z) : Fournit un « thermique « autoroute » pour que la chaleur se propage de la source de chaleur au système de refroidissement solution (par exemple, un dissipateur thermique ou un châssis). Les valeurs peuvent varier de 3 à 20 W/m·K pour polymère -basé composites jusqu'à plus de 50 W/m·K pour le graphite avancé ou les fibres alignées composites .

  • Faible dans le plan Conductivité (Axes X et Y) : Agit comme un « thermique isolant latéralement, confinant la chaleur à la zone directement au-dessus de composant Cela empêche la propagation des « points chauds » et protège les zones à proximité. composants .

  • Le rapport d'anisotropie : il s'agit d'un indicateur clé de performance, calculé comme (dans le plan Conductivité ) / (Plan traversant Conductivité Un rapport plus élevé indique une anisotropie plus efficace et véritablement réelle. matériel .

Treillis de cuivre graphite

Le treillis en cuivre graphite est un composite matériel qui associe un réseau de mailles de cuivre à du graphite. Cette combinaison vise à exploiter les propriétés électriques élevées conductivité du cuivre aux excellentes propriétés lubrifiantes et thermique stabilité du graphite On peut également l'appeler cuivre-graphite. Composite Engrener.

Caractéristiques et avantages clés

  • Excellente électricité Conductivité : Le maillage de cuivre continu structure Il constitue un chemin principal pour le courant électrique, ce qui contribue à obtenir une résistivité électrique globale plus faible que celle de certains autres matériaux à base de carbone. composites .
  • Supérieur Autolubrification et faible friction : le graphite agit comme un lubrifiant solide Il forme un film lubrifiant sur surfaces , réduisant considérablement le frottement et l'usure, ce qui est crucial pour les pièces mobiles comme les contacts glissants .
  • Vêtements améliorés Résistance : La combinaison du réseau en cuivre durable et du lubrifiant effet l'effet du graphite donne un matériel qui résiste beaucoup mieux à l'usure que le graphite seul (qui peut être mou). ou quelque autre composites où le conducteur La phase pourrait être isolée Cela permet d'allonger la durée de vie opérationnelle.

  • Bien Thermique Conductivité Le cuivre et le graphite étant tous deux de bons conducteurs de chaleur, la grille contribue à dissiper la chaleur générée par le frottement ou le courant électrique, assurant ainsi une protection optimale. composants de surchauffe .

  • De construction Intégrité : L'utilisation d'une maille de cuivre , par opposition à des particules isolées ou à des imprégnations, peut créer un réseau plus continu et connecté au sein du composite Cela améliore à la fois la stabilité mécanique et la continuité électrique. .

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