Soojuse hajumine on muutumas kriitiliseks teguriks toote jõudluse ja pikaealisuse määramisel tänapäeva üha keerukamates ja{0}}energianäljamates elektroonikaseadmetes. Insenerid ja tehke{2}}ise{3}}isetegijad eelistavad nüüd soojusjuhtivaid silikoonpatju teistele soojust hajutavatele materjalidele tänu nende suurepärasele täitevõimele ja töökindlatele isolatsiooniomadustele.
A soojust juhtiv silikoonpadion leht-taoline termilise liidese materjal, mis koosneb soojust juhtivatest täiteainetest ja silikoonist vundamendimaterjalina. Sellel on sile tekstuur ja kõrge pinnaafiinsus, elastsus ja kokkusurutavus.
Üks viis selle toimimise kontseptualiseerimiseks on "täite- ja sillaefekt": jahutusradiaatorite ja elektriliste komponentide (nt kiibid) vahel on arvukalt pisikesi, märkamatuid ruume. Soojuse transportimist takistab oluliselt nende ruumide õhu halb soojusjuhtivus. Soojust juhtiv silikoonpadi surutakse surve all kergelt kokku, täites need ruumid täpselt, vabastades õhu ning luues tõhusa soojusjuhtivuskanali soojusallika ja jahutusradiaatori vahele.
Soojust juhtivate silikoonpatjade põhiomadused ja eelised: kõrgem soojusjuhtivus. "Soojusjuhtivuse koefitsient", mis on selle peamine näitaja, kvantifitseerib selle soojusjuhtimise võimet. Tavaliste soojusjuhtivate silikoonpatjade soojusjuhtivus on vahemikus 1,0 W/m·K kuni enam kui 10,0 W/m·K, rahuldades mitmesuguseid soojuse hajumise vajadusi.
Elektriisolatsioon: kõrvaldades edukalt lühised ja tagades seadmete ohutu töö, toimib silikoonsubstraat ise suurepärase elektriisolaatorina.
Pehmus, elastsus ja madal kontaktsoojustakistus: vähendab oluliselt kontaktsoojustakistust, täites kergesti ebatasased pinnad ja saavutades tiheda kontakti isegi madalal rõhul.
Loomulik nakkuvus ja kasutatavus: pinda on lihtne eemaldada ja asendada ning selle kerge nakkuvus muudab selle paigaldamise ja positsioneerimise lihtsamaks, ilma et oleks vaja täiendavaid liime.
Vastupidavus kõrgele ja madalale temperatuurile ning ilmastikukindlus: stabiilne jõudlus, vastupidavus ilmastikumõjudele ja vananemisele ning lai töötemperatuuri vahemik (tavaliselt -40 kuni 200 kraadi).
Polsterdus ja löögisummutus: kaitseb täpseid komponente, pakkudes teatud löögisummutustaset.
Kus on see asendamatu?
LED-valgustus: soojusjuhtivus LED-kiipide ja alumiiniumist aluspinna/jahutusradiaatori korpuse vahel.
Toitemoodulid: soojusisolatsioon korpuse ja toite-MOSFETide, trafode ja muude soojust-tootvate osade vahel.
Kiibi soojuse hajumine tugijaamades, ruuterites, lülitites ja muudes sideseadmetes.
Uute energiaautode autoelektroonika hõlmab mootorikontrollereid, akuhaldussüsteeme (BMS) ja pardalaadijaid (OBC).
Nutiteleritel, tahvelarvutitel ja nutitelefonidel on lokaalne soojuse hajumine.
Tööstuslik juhtimine: jõuseadme soojuse hajumine tööstuslikes juhtimisseadmetes, sealhulgas servomootorites ja PLC-des.
Kuidas valida õiget termopadja?
Õige termopadja valimisel tuleb arvestada järgmiste põhiparameetritega:
Kõige olulisem näitaja on soojusjuhtivus. Kõrgem ei pruugi olla parem; soojusallika võimsustarve ja soojuse hajumise vajadus peavad olema tasakaalus. Üldiselt võivad väikese võimsusega-stsenaariumid kasutada 1,0–3,0 W/m·K, samas kui suure{5}}võimsusega stsenaariumid vajavad 5,0 W/m·K või rohkem.
Kõige tõenäolisemalt valesti valitud parameeter on paksus. Idee seisneb selles, et termopadja paksus peaks olema kas veidi suurem või võrdne tegeliku ruumiga soojusallika ja jahutusradiaatori vahel. Kui see on liiga paks, ei suruta seda kokku, suurendades soojustakistust; kui see on liiga õhuke, ei saa see ruumi täita. Tüüpilised paksused jäävad vahemikku 0,5–5,0 mm.
Kõvadus: Tavaliselt väljendatakse Shore 00-s. Väiksema kõvadusega pehmemat padjakest on kergem kokku suruda ja väikestes ruumides täita. Tugev kokkusurumine võib aga kahjustada liiga pehmet padjakest laiemate vahede korral.
Jaotuspinge: kui rakendus nõuab elektriisolatsiooni, tuleb seda omadust arvesse võtta, et tagada seadmete vastavus isolatsiooniklassi kriteeriumidele.
Suurus ja kuju: lehti saab osta ja neid saab vastavalt soovile stantsitud-lõigata, augustada või spetsiaalselt vormida.
Milliseid ohutusmeetmeid tuleks järgida soojusjuhtivate silikoonpatjade paigaldamisel?
Veenduge, et pind oleks tolmust ja rasvast puhas, puhastades seda.
Vajadusel eemaldage kaitsekile enne padja ettevaatlikku kinnitamist ja joondamist.
Padja ja pinna täieliku kontakti tagamiseks rakendage õiget survet.
Rebenemise vältimiseks ärge painutage ega venitage liigselt.
Temperatuuri-juhtivad silikoonpadjad on ülitõhusa, töökindla ja kasutajasõbraliku-soojusliidese materjalina praeguse elektroonikatööstuse jaoks hädavajalikud. Parima soojuse hajumise disaini saavutamiseks on vaja põhjalikult mõista ja hoolikalt valida tegurid, sealhulgas soojusjuhtivus, paksus ja kõvadus.
