正しい熱伝導率界面材料の選択方法

ますます多くの電気設計者が機器の形状や熱放散の課題に直面していますが、市場での熱伝導インターフェース材料の選択範囲や、特定の設計課題を解決するための適切な材料混合の選択方法についてはよくわかっていない可能性があります。 Du Bonlaird の高性能材料部門は、設計者が複雑な熱伝導の課題を解決できるよう、さまざまな熱伝導界面材料のオプションを提供しています。 これらのソリューションは、自動車、電気通信、データセンター、電力変換システム、その他多くの製品に適用できます。

熱伝導性インターフェース材料は、2 つの合わせ面、特に要素とそのラジエーター合わせ面の間に均一な熱接触面を提供することを目的としています。 以前は、システム設計者は通常、特定の要素のほとんどの冷却問題を解決するための万能薬としてファンやラジエーターを使用していました。 これは、ほとんどの熱が大型電源または大型 CPU で発生するためです。どちらも、この種の冷却装置を収容するのに十分な大きさです。 強制的に空気が流れる新世代のシステムでも、コンポーネントからラジエーターに熱を素早く放散する方法という問題が依然としてあります。 熱伝導インターフェース材料は、機械加工された表面間の隙間を埋めることで熱伝導ソリューションを提供し、均一な接触と高い熱伝達効率を確保します。 シェルをヒートシンクとして使用する場合にも同様の方法が適用できる。

熱伝導性界面材料および化合物の種類:

液体ディスペンシング コーキング材。サーマル ペースト、サーマル ジェル、またはサーマル グリースとして一般的に知られています。 これらの材料は、ラジエーターの接着剤としてコンポーネントに直接適用できます。 再加工が難しいため、シェルの界面材として使用されることはほとんどありません。 これらの材料は、セラミックフィラー、金属または金属酸化物フィラーと混合して、高い熱伝導率を実現できます。

サーマル グリースと相変化材料。 サーマル グリースは、スクリーン印刷溶液を使用して接着層の厚さを薄くすることで得られます。 相変化グリースはサーマル グリースのより高度な代替品であり、最適化により特定の温度範囲内で最大の熱伝達率を達成できます。 これらの材料は通常、機械的な力によって固定され、一定の圧力下で所定の位置に固定されるラジエーターに使用されます。 動作中、相変化材料は凝固または液化して粘稠な層になり、潜熱を個別に放出または吸収します。これらの高接着層材料は、スクリーン印刷を使用して印刷して、最小の接着層の厚さを得ることができます。

サーマルパッド: これらの予備成形固体材料は使用が非常に簡単で、自動組み立てプロセスに統合することもできます。 熱伝導パッドはプリフォーム形状が一般的ですが、必要なサイズに応じて打ち抜き加工することも可能です。 これらは、ラジエーターを接続するための平面要素での使用、またはシェルに直接取り付けて使用するのに適しています。

熱伝導性インターフェース材料に適用できる材料仕様はさまざまです。 材料の熱伝導率または提供される製品の熱抵抗は、考慮すべき主な材料特性です。この値は、シミュレーションや基本的な計算で設計目標として使用できるためです。 設計者は、材料特性に加えて、製造プロセスにおける自動組立プロセス、および特定のソリューションを PCBA またはハウジングに統合する際の生産上の利便性も考慮する必要があります。