Introduzione ai materiali termici di interfaccia


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Introduzione ai materiali termici di interfaccia


Grassi termici

Un grasso termico è composto di materiali riempitivi a conducibilità termica per ceramiche, in silicone od olii di idrocarburi. È una pasta che viene applicata a una delle due superfici da accoppiare. Quando le superfici vengono premute insieme, il grasso si spalma riempiendo i vuoti. Durante la compressione, il grasso in eccesso fuoriesce dalle superfici accoppiate. Per fissare la giuntura è necessario qualche tipo di clip o di minuteria di montaggio. Benché sia relativamente economico ed efficace dal punto di vista termico, il grasso non è un isolante elettrico. Un altro svantaggio è la scomodità di erogazione e applicazione, inoltre richiede la pulizia per prevenire i problemi di contaminazione.3 Scopri le nostre opzioni di grasso termico.



Composti a conducibilità termica "Cure-in-Place"

Un composto a conducibilità termica incorpora i riempitivi ceramici a conducibilità termica. A differenza dei grassi termici, il legante è un materiale a base di gomma. Alla prima applicazione il composto, simile a una pasta, riempie gli interstizi fra le superfici da accoppiare. Quando è sottoposto al calore, crea una pellicola di gomma asciutta. Oltre alle proprietà termiche questa pellicola funge anche da adesivo, creando una giuntura stretta, priva di vuoti, senza la necessità di ulteriori fissaggi. I composti termoconduttivi riescono a riempire spazi più grandi nelle situazioni in cui i grassi termici potrebbero filtrare dalla giuntura. Benché l'applicazione e le prestazioni siano simili a quelli del grasso termico, la pulizia è più facile, basta rimuovere l'eccesso di pellicola di gomma vulcanizzata.4




Tappetini elastomerici termoconduttivi

Un tappetino elastomerico termoconduttivo consiste di un elastomero in silicone riempito di particelle di ceramica termoconduttiva e può incorporare un rinforzo in tessuto di fibra di vetro o in pellicola dielettrica. Con uno spessore solitamente compreso fra 0,1 e 5 mm e una durezza da 5 a 85 Shore A, questi tappetini forniscono sia l'isolamento elettrico sia la conducibilità termica, il che li rende utili nelle applicazioni che richiedono l'isolamento elettrico. Tappetini di maggior spessore sono utili quando devono essere riempiti degli spazi grandi. Durante l'applicazione i tappetini vengono compressi fra le superfici da accoppiare, in modo da farli aderire alle irregolarità superficiali. Per riempire gli spazi, la pressione di montaggio deve essere regolata in base alla durezza dell'elastomero. Un fissaggio meccanico è essenziale per mantenere unita la giunzione dopo l'assemblaggio.5,8 Per maggiori informazioni guarda i nostri tappetini termici in gomma.




Nastri adesivi termoconduttivi

Un nastro adesivo termoconduttivo è una pellicola biadesiva sensibile alla pressione, riempita con polvere di ceramica termoconduttiva. Per facilitare la manipolazione, il nastro può essere sostenuto da una pellicola di alluminio o poliammide; quest'ultimo materiale fornisce anche l'isolamento elettrico. Quando viene applicato fra le superfici da accoppiare, il nastro deve essere sottoposto a pressione in modo che aderisca alle superfici stesse. Dopo aver assemblato la giunzione, l'adesivo la tiene fissata in modo permanente, eliminando la necessità di fissaggi aggiuntivi. Non è necessario vulcanizzare l'adesivo. Una limitazione dei nastri termoconduttivi è che non possono riempire bene gli spazi grandi quanto i liquidi. Pertanto, l'utilizzatore paga la comodità di montaggio con un sacrificio nominale in termini di prestazioni termiche.6 Leggi di più sui nostri adesivi termoconduttivi.




Materiali a cambio di fase

Solidi a temperatura ambiente, i materiali a cambio di fase fondono (ossia subiscono un cambiamento della fase) con l'aumentare della temperatura all'intervallo compreso fra 104°F e 158°F (fra 40°C e 70°C). Ciò rende il materiale (spesso 0,13 mm sotto forma di pellicola asciutta) facile da maneggiare come un tappetino e, al tempo stesso, quando riscaldato durante l'assemblaggio scorre negli spazi fra le superfici da accoppiare con altrettanta efficacia del grasso termico. Normalmente, l'alimentazione elettrica introduce nel componente elettronico il calore necessario per il cambiamento della fase, creando una giunzione termica stabile. Questi materiali consistono di leganti organici (ossia di un polimero e di un componente cristallino a basso punto di fusione, come una cera), di riempitivi in ceramica termoconduttiva e, se necessario, di un substrato di supporto come un foglio di alluminio o una rete di tessuto di vetro.7 Leggi di più sui materiali a cambio di fase.




Dove ottenere maggiori informazioni sui materiali termici di interfaccia

Guarda i nostri materiali termici di interfaccia o alcune delle altre risorse al riguardo:

Fonti:

1de Sorgo, Miksa, "Thermal Interface Materials", ElectronicsCooling Magazine, sett. 1996.

2Informazioni tecniche Orcus

3Hanson. Kevin, "Thermal Isolators, Material Properties that Determine Electrical, Mechanical, and Thermal Performance", PCIM Magazine, aprile 1999.

4de Sorgo, Miksa, ibid.

5de Sorgo, Miksa, ibid.

6de Sorgo, Miksa, ibid.

7de Sorgo, Miksa, "Understanding Phase Change Materials", ElectronicsCooling Magazine, maggio 2002


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