Termiskt gränssnittsmaterial
Ett termiskt gränssnittsmaterial (förkortat till TIM ) är vilket material som helst som sätts in mellan två komponenter för att förbättra den termiska kopplingen mellan dem. En vanlig användning är värmeavledning, där TIM sätts in mellan en värmealstrande anordning (t.ex. en integrerad krets) och en värmeavledande anordning (t.ex. en kylfläns). Vid varje gränssnitt finns ett termiskt gränsmotstånd för att förhindra värmeavledning. Dessutom kan den elektroniska prestandan och enhetens livslängd försämras dramatiskt under kontinuerlig överhettning och stor termisk stress vid gränssnitten. Därför har det under de senaste decennierna gjorts intensiva ansträngningar för att utveckla olika TIM med syfte att minimera den termiska gränsresistansen mellan skikten och förbättra termisk hanteringsprestanda, såväl som att ta itu med applikationskrav såsom låg termisk spänning mellan material av olika termiska egenskaper. expansionskoefficienter, låg elasticitetsmodul eller viskositet, flexibilitet och återanvändbarhet:
- Termisk pasta : Används mest inom elektronikindustrin och ger en mycket tunn bindningslinje och därför ett mycket litet termiskt motstånd . Den har ingen mekanisk hållfasthet (annat än pastans ytspänning och den resulterande vidhäftningseffekten) och kommer att behöva en extern mekanisk fixeringsmekanism. Eftersom det inte härdar, används det endast där materialet kan hållas eller i tunn applicering där viskositet gör att den stannar på plats under användning.
- Termiskt lim : Precis som med termisk pasta ger det en mycket tunn bindningslinje, men ger en viss ytterligare mekanisk styrka till bindningen efter härdning. Termiskt lim tillåter en tjockare bindningslinje än den termiska pastan, eftersom det härdar.
- Termiskt spaltfyllmedel: Detta kan beskrivas som "härdande termisk pasta" eller "icke-vidhäftande termiskt lim". Den ger tjockare bindningslinjer än den termiska pastan när den härdar samtidigt som den tillåter en enkel demontering tack vare begränsad vidhäftningsförmåga.
- Värmeledande dyna : Till skillnad från tidigare TIM kommer en termisk dyna inte i flytande eller pastaform, utan i fast tillstånd (om än ofta mjuk). Mestadels tillverkad av silikon eller silikonliknande material, den har fördelen att den är lätt att applicera. Det ger tjockare bindningslinjer, men kommer vanligtvis att behöva större kraft för att pressa kylflänsen mot värmekällan så att den termiska dynan anpassar sig till de bundna ytorna.
- Termotejp: Detta fäster på de bundna ytorna, kräver ingen härdningstid och är lätt att applicera. Det är i huvudsak en termisk dyna med vidhäftande egenskaper.
- Fasförändringsmaterial (PCM): Naturligt klibbiga material, som används i stället för termiska pastor . Dess tillämpning liknar solida kuddar. Efter att ha uppnått en smältpunkt på 55–60 grader övergår den till halvvätskestatus och fyller alla luckor mellan värmekällan och kylflänsen .
- Termiska gränssnittsmaterial av metall (metall-TIM): Metalliska material erbjuder avsevärt högre värmeledningsförmåga samt lägsta värmegränssnittsresistans. Denna höga konduktivitet leder till mindre känslighet för bindningstjocklekar och problem med samplanaritet än polymera TIM.