Materiál tepelného rozhraní - Thermal interface material

A materiál tepelného rozhraní (zkráceno na TIM) je jakýkoli materiál, který je vložen mezi dvě součásti, aby se zlepšila tepelná vazba mezi nimi. Běžným použitím je odvod tepla, při kterém je TIM vložen mezi zařízení produkující teplo (např. Integrovaný obvod) a zařízení rozptylující teplo (např. Chladič). Existují intenzivní studie o vývoji několika druhů TIM s různými cílovými aplikacemi: ^[1]

• Tepelná pasta: Většinou se používá v elektronickém průmyslu, poskytuje velmi tenkou linii vazby, a proto je velmi malá teplotní odolnost. Nemá žádnou mechanickou pevnost (kromě povrchového napětí pasty a výsledného adhezivního účinku) a bude vyžadovat externí mechanický fixační mechanismus. Protože neléčí, používá se pouze tam, kde lze materiál zadržet, nebo v tenké aplikaci, kde viskozita pasty mu umožní zůstat na místě během používání.
• Tepelné lepidlo: Stejně jako tepelná pasta poskytuje velmi tenkou linii vazby, ale po vytvrzení poskytuje určitou dodatečnou mechanickou pevnost vazby. Tepelné lepidlo umožňuje při vytvrzování silnější spojovací linii než tepelná pasta.
• Plnič tepelné mezery: Dalo by se to popsat jako „vytvrzující termální pasta“ nebo „nelepivé termální lepidlo“. Poskytuje silnější vazebné linie než tepelná pasta, když se vytvrzuje, a přesto umožňuje snadnou demontáž díky omezené lepivosti.
• Tepelně vodivá podložka: Na rozdíl od předchozího TIM nepřichází tepelná podložka v tekuté nebo pastovité formě, ale v pevném stavu (i když často měkkém). Většinou z silikon nebo silikonový materiál, má tu výhodu, že se snadno nanáší. Poskytuje silnější spojovací čáry, ale obvykle bude potřebovat vyšší sílu k přitlačení chladiče na zdroj tepla, aby se tepelná podložka přizpůsobila lepeným povrchům.
• Tepelná páska: Přilne k povrchu, nevyžaduje žádnou dobu vytvrzení a snadno se nanáší. Je to v podstatě tepelná podložka s adhezivními vlastnostmi.
• Materiály pro fázovou změnu (PCM): Přirozeně lepivé materiály, používané místo tepelné pasty. Jeho použití je podobné jako u pevných podložek. Po dosažení bodu tání - 55-60 stupňů se změní na polotekutý stav a vyplní všechny mezery mezi zdrojem tepla a chladič.
• Kovové materiály tepelného rozhraní (kovové TIM): Kovové materiály nabízejí podstatně vyšší tepelnou vodivost a také nejnižší odpor tepelného rozhraní. Tato vysoká vodivost se promítá do menší citlivosti na tloušťky spojnic a problémů s koplanáritou než u polymerních TIM. (Full Metal TIMs, autor: Robert N. Jarrtett, Jordan P. Ross a Ross Berntson, publikováno v Power Systems Design Europe, září 2007)

Viz také

• Chladič
• Rozmetač tepla

Reference