Что такое материал термоинтерфейса?

Что такое материал термического интерфейса?

Материал термического интерфейса (TIM) имеет решающее значение для управления теплом в устройствах, особенно с ростом производительности и миниатюризацией продуктов. TIM используются для защиты продуктов от тепла, способствуя эффективной передаче тепла.

С усложнением электронных устройств управление теплом становится критически важным. Без адекватного рассеивания тепла могут возникнуть последствия для производительности продукта и даже риски для механической целостности и здоровья человека. По мере миниатюризации устройств их способность рассеивать тепло снижается, поскольку тепло может выходить только с поверхностей.

Традиционные методы, такие как естественное воздушное охлаждение, достигают своих пределов, и в результате инновационные методы рассеивания тепла становятся все более важными.

Рассеивание тепла обычно происходит с поверхности компонентов. Однако по мере уменьшения размера компонентов их поверхность уменьшается, что приводит к агрегации тепла. Это очевидно в таких компонентах, как конденсаторы, диоды и транзисторы на электронных платах, где выделяемое тепло может влиять на окружающие компоненты.

Взаимосвязь между подложками и компонентами изменилась, и современные компоненты имеют меньшую площадь поверхности и, следовательно, передают больше тепла подложке, влияя на соседние компоненты даже в более холодном окружающем воздухе.

TIM разработаны для решения этих проблем.

Применение материалов теплового интерфейса

TIM используются в различных отраслях промышленности, особенно в электронных компонентах. Они включают теплопроводящие материалы (TIM) и радиаторы, причем TIM используются для небольших продуктов, а радиаторы — для более крупных.

• Материал теплового интерфейса (TIM)
  TIM, или материал термического интерфейса, представляет собой теплопроводящий материал, размещаемый между компонентами для рассеивания тепла. Он снижает тепловое сопротивление, вызванное воздушной прослойкой между источником тепла и охладителем, тем самым способствуя эффективной передаче тепла. Обычные материалы для TIM включают нитрид бора, нитрид алюминия, оксид алюминия и листы на основе углерода, а также рассеивающую тепло смазку.
• Радиаторы
  Радиаторы предназначены для эффективного рассеивания тепла и обычно состоят из ребер или пластин с большой площадью поверхности. Они используются в приложениях, где пространство позволяет использовать большую площадь поверхности.

Как выбрать материал термического интерфейса

Выбор TIM основан на принципах теплового проектирования. Проектировщики учитывают такие факторы, как общее тепловыделение, допустимые температуры, ограничения по размерам и среду, в которой будет установлено оборудование. Крайне важно обеспечить совместимость TIM с условиями установленного оборудования, чтобы избежать непреднамеренных помех или аварий.

В автомобильной промышленности, например, TIM используются в металлических и формованных пластиковых деталях, но необходим тщательный выбор, чтобы предотвратить помехи для передачи радиоволн в электронных устройствах.

Типы материалов теплового интерфейса

TIM включают в себя не только тонкие материалы, такие как листы, но и тепловые трубки, паровые камеры, теплорассеивающие покрытия, вентиляторы и смазку. Эти материалы используются в различных приложениях, от персональных компьютеров до автомобильных деталей, и выбираются на основе конкретных требований, таких как толщина, растворимость и свойства теплового излучения.

• Тепловые трубки
  Тепловые трубки используют скрытую теплоту испарения рабочей жидкости для транспортировки и рассеивания тепла. Они не требуют обслуживания и используются в различных приложениях.
• Паровая камера
  Паровые камеры работают аналогично тепловым трубкам, но они тоньше и меньше, подходят для таких приложений, как смартфоны и умные очки.
• Теплорассеивающие покрытия
  Эти покрытия рассеивают тепло, излучая его в виде электромагнитных волн, а не полагаясь на эффективность теплопроводности лакокрасочного покрытия. Они используются в двигателях, выхлопных системах, освещении и радиаторах.
• Вентилятор рассеивания тепла
  Используя принудительное воздушное охлаждение, эти вентиляторы в основном используются в компьютерах, серверах, блоках питания и распределительных щитах питания.
• Теплорассеивающая смазка
  Термопаста улучшает теплопроводность и используется для снижения теплового сопротивления, часто называется смазкой ЦП.