Tampalan pengalir haba, pelekat, sebatian dan antara muka terma penebat — tujuan dan penggunaan

Untuk meningkatkan kualiti pemindahan haba dari permukaan yang perlu disejukkan dengan berkesan kepada peranti yang direka untuk memulihkan haba ini, antara muka terma yang dipanggil digunakan.

Antara muka terma ialah lapisan, biasanya sebatian konduktif terma berbilang komponen, biasanya tampal atau sebatian.

Antara muka terma yang paling popular hari ini ialah yang digunakan untuk komponen mikroelektronik dalam komputer: untuk pemproses, untuk cip kad video, dsb. Antara muka terma digunakan secara meluas dalam elektronik lain, di mana litar kuasa juga mengalami pemanasan yang tinggi dan oleh itu memerlukan penyejukan yang cekap dan berkualiti tinggi... Antara muka terma juga boleh digunakan dalam semua jenis sistem bekalan haba.

Dalam satu cara atau yang lain, pelbagai sebatian konduktif terma digunakan dalam pengeluaran elektronik kuasa, elektronik radio, peralatan pengkomputeran dan pengukur, dalam peranti dengan penderia suhu, dsb., iaitu, di mana biasanya terdapat komponen yang dipanaskan oleh arus operasi atau dengan cara lain.dengan pelesapan haba yang hebat. Hari ini terdapat antara muka terma dalam bentuk berikut: tampal, gam, sebatian, logam, gasket.

Pes pemindahan haba

Pes haba atau ringkasnya pes haba ialah bentuk antara muka haba moden yang sangat biasa. Ia adalah campuran plastik berbilang komponen dengan kekonduksian terma yang baik. Pes terma digunakan untuk mengurangkan rintangan haba antara dua permukaan sentuhan, contohnya antara cip dan heatsink.

Terima kasih kepada pes pengalir haba, udara dengan kekonduksian haba yang rendah di antara radiator dan permukaan yang disejukkan digantikan dengan pes dengan kekonduksian terma yang jauh lebih tinggi.

Pes buatan Rusia yang paling biasa ialah KPT-8 dan AlSil-3. Tampalan Zalman, Cooler Master dan Steel Frost juga popular.

Keperluan utama untuk pes pengalir haba ialah ia mempunyai rintangan haba yang paling rendah, ia mengekalkan sifatnya secara stabil dari masa ke masa dan sepanjang keseluruhan julat suhu kerja, ia mudah digunakan dan dicuci, dan dalam beberapa kes ia berguna yang ada yang sesuai sifat penebat elektrik.

Penghasilan pes pengalir haba adalah berkaitan dengan penggunaan komponen pengalir haba terbaik dan pengisi dengan kekonduksian haba yang cukup tinggi.

Serbuk dan campuran mikrodispersi dan nanodispersi berasaskan tungsten, kuprum, perak, berlian, zink dan aluminium oksida, aluminium dan boron nitrida, grafit, graphene, dsb.

Pengikat dalam komposisi pes boleh menjadi minyak mineral atau sintetik, pelbagai campuran dan cecair turun naik yang rendah. Terdapat pes haba yang pengikatnya dipolimerkan di udara.

Ia berlaku bahawa untuk meningkatkan ketumpatan pes, komponen mudah menguap ditambah kepada komposisinya supaya apabila digunakan pes adalah cecair dan kemudian bertukar menjadi antara muka terma dengan ketumpatan tinggi dan kekonduksian terma. Komposisi kekonduksian terma jenis ini mempunyai sifat ciri untuk mencapai kekonduksian terma maksimum selepas 5 hingga 100 jam operasi biasa.

Terdapat pes berasaskan logam yang cair pada suhu bilik. Pes sedemikian terdiri daripada galium dan indium tulen, serta aloi berdasarkannya.

Pes terbaik dan paling mahal diperbuat daripada perak. Tampal berasaskan aluminium oksida dianggap optimum. Perak dan aluminium memberikan rintangan terma terendah bagi produk akhir. Pes berasaskan seramik lebih murah, tetapi juga kurang berkesan.

Pes haba yang paling mudah boleh dibuat dengan mencampurkan serbuk plumbum pensel grafit biasa yang disapu pada kertas pasir dengan beberapa titik minyak pelincir mineral.

Seperti yang dinyatakan di atas, penggunaan biasa pes haba adalah sebagai antara muka terma dalam peranti elektronik jika diperlukan dan digunakan antara elemen penjana haba dan struktur pelesapan haba, contohnya antara pemproses dan penyejuk.

Perkara utama yang perlu diperhatikan apabila menggunakan pes konduktif terma adalah untuk mengekalkan ketebalan lapisan pada tahap minimum. Untuk mencapai ini, perlu mengikuti cadangan pengeluar pes dengan ketat.

Sedikit pes digunakan pada kawasan sentuhan terma kedua-dua bahagian dan kemudian hanya hancur sambil menekan kedua-dua permukaan bersama-sama. Oleh itu, pes akan mengisi lubang terkecil pada permukaan dan akan menyumbang kepada pembentukan persekitaran homogen untuk pengagihan dan pemindahan haba ke luar.

Gris haba adalah baik untuk menyejukkan pelbagai pemasangan dan komponen elektronik, pelepasan haba yang lebih tinggi daripada yang dibenarkan untuk komponen tertentu, bergantung pada jenis dan ciri kes tertentu. Litar mikro dan transistor bekalan kuasa pensuisan, pengimbas linear peranti lampu gambar, peringkat kuasa penguat akustik, dsb. Ia adalah tempat biasa untuk menggunakan pes haba.

Pelekat pemindahan haba

Apabila penggunaan pes pengalir haba adalah mustahil atas sebab tertentu, contohnya, kerana ketidakupayaan untuk menekan komponen dengan ketat antara satu sama lain dengan pengikat, mereka menggunakan gam pengalir haba. Heatsink hanya dilekatkan pada transistor, pemproses, cip, dsb.

Sambungan ternyata tidak dapat dipisahkan, oleh itu ia memerlukan pendekatan yang sangat tepat dan pematuhan dengan teknologi untuk pelekatan yang betul dan berkualiti tinggi. Sekiranya teknologi dilanggar, ketebalan antara muka terma mungkin menjadi sangat besar dan kekonduksian terma sendi akan merosot.

Campuran pasu pengalir haba

Apabila, sebagai tambahan kepada kekonduksian terma yang tinggi, hermeticity, kekuatan elektrik dan mekanikal diperlukan, modul yang disejukkan hanya diisi dengan campuran boleh polimer, yang direka untuk memindahkan haba dari komponen yang dipanaskan ke perumahan peranti.

Jika modul yang disejukkan mesti menghilangkan banyak haba, maka sebatian itu juga mesti mempunyai rintangan yang mencukupi terhadap pemanasan, kitaran haba, dan dapat menahan tegasan haba yang terhasil daripada kecerunan suhu di dalam modul.

Logam lebur rendah

Antara muka terma semakin popular berdasarkan pematerian dua permukaan dengan logam lebur rendah. Jika teknologi digunakan dengan betul, adalah mungkin untuk mendapatkan rekod kekonduksian terma yang rendah, tetapi kaedahnya rumit dan membawa banyak batasan.

Pertama sekali, adalah perlu untuk menyediakan permukaan mengawan secara kualitatif untuk pemasangan, bergantung pada bahannya, ini boleh menjadi tugas yang sukar.

Dalam industri berteknologi tinggi, adalah mungkin untuk memateri sebarang logam, walaupun pada hakikatnya sebahagian daripada mereka memerlukan penyediaan permukaan khas. Dalam kehidupan seharian, hanya logam yang meminjamkan diri dengan baik untuk tinning akan terikat secara kualitatif: tembaga, perak, emas, dll.

Seramik, aluminium dan polimer tidak meminjamkan diri mereka untuk tinning sama sekali, dengan mereka keadaan lebih rumit, di sini ia tidak akan mungkin untuk mencapai pengasingan galvanik bahagian.

Sebelum memulakan pematerian, permukaan masa depan yang akan dicantum mesti dibersihkan daripada sebarang kotoran. Adalah penting untuk melakukannya dengan berkesan, untuk membersihkannya daripada kesan kakisan, kerana pada suhu rendah fluks biasanya tidak akan membantu.

Pembersihan biasanya dilakukan secara mekanikal menggunakan alkohol, eter atau aseton. Ia adalah untuk ini bahawa kain keras dan lap alkohol kadang-kadang terdapat dalam pakej antara muka terma.Kerja mesti dilakukan dengan sarung tangan, kerana gris yang boleh diperolehi dari tangan pasti akan merosot kualiti pematerian.

Penyolderan itu sendiri mesti dilakukan dengan pemanasan dan pematuhan dengan kekuatan yang ditentukan oleh pengilang. Sesetengah antara muka terma industri memerlukan pra-pemanasan mandatori bahagian yang disambungkan kepada 60-90 °C dan ini boleh membahayakan sesetengah komponen elektronik yang sensitif. Pemanasan awal biasanya dilakukan dengan pengering rambut, dan kemudian pematerian diselesaikan dengan memanaskan sendiri peranti yang berfungsi.

Antara muka terma jenis ini dijual dalam bentuk kerajang kemuliaan dengan takat lebur sedikit di atas suhu bilik, serta dalam bentuk pes. Sebagai contoh, aloi Fields dalam bentuk kerajang mempunyai takat lebur 50 ° C. Galinstan dalam bentuk pes cair pada suhu bilik. Tidak seperti kerajang, pes lebih sukar untuk digunakan kerana ia perlu tertanam dengan baik di permukaan untuk dipateri, manakala kerajang hanya memerlukan pemanasan yang betul semasa pemasangan.

Gasket penebat

Dalam elektronik kuasa, pengasingan elektrik antara pemindahan haba dan elemen sink haba sering diperlukan. Oleh itu, apabila pes pengalir haba tidak sesuai, substrat silikon, mika atau seramik digunakan.

Pad lembut fleksibel diperbuat daripada silikon, pad keras diperbuat daripada seramik. Terdapat papan litar bercetak berdasarkan kepingan tembaga atau aluminium yang ditutup dengan lapisan nipis seramik, di mana kesan kerajang tembaga digunakan.

Biasanya ini adalah papan satu sisi, di satu sisi trek, dan di sisi lain terdapat permukaan untuk lampiran pada radiator.

Di samping itu, dalam kes-kes khas, komponen kuasa dihasilkan di mana bahagian logam perumahan, yang dipasang pada radiator, segera ditutup dengan lapisan epoksi.

Ciri-ciri penggunaan antara muka terma

Apabila menggunakan dan mengeluarkan antara muka terma, adalah perlu untuk mematuhi cadangan pengeluarnya dengan ketat, serta pengeluar peranti yang disejukkan (penyejukan). Adalah penting untuk berhati-hati terutamanya apabila bekerja dengan antara muka haba konduktif elektrik, kerana lebihannya boleh masuk ke litar lain dan menyebabkan litar pintas.