电子产品热界面材料的概述
我们都知道电子散热和热耗散在电子可以在某些组件和应用领域高得令人无法接受。系统设计师和PCB设计者还必须应付形式因素的限制,创造新的散热挑战,通常这些不能解决的,只是增加一个风扇组装。更优雅的解决方案需要这些程序集,这些可以通过创造性使用的热界面材料。
热界面材料不仅仅是热复合用于附加一个CPU的散热片。这些仍然在一些产品,但是有更先进的材料和方法来使用这些材料除了散热片附件。继续阅读本文,了解市场上的热界面材料的选择范围,以及如何选择管理散热热界面材料。
热界面材料的选择
所有热界面材料在电子扮演一个核心作用:提供一种高导热路径之间的发热组件和一个运动元素。“运动元素”可以是一个挤压或机加工散热片,也可以是设备的外壳。前者是经常被认为是一个标准的方法在台式电脑和一些服务器,以及一些董事会与高功率处理器(例如,fpga或一些应用程序处理器)。当搭配了一个风扇,你有一个非常强大的热管理和删除系统。
这个小风扇提供气流笔记本电脑的CPU。这些球迷不会工作在较小的手持设备,包括设备和平板电脑一样大。
散热器+风扇的问题解决方案是它很笨重,不适合低调的系统,如移动设备,或任何其他设备,需要一个小的形式因素。有些设备只需要安静,所以球迷将不会在这些系统中使用。风扇设计开发了很多新的系统,使用一个平面形式因素主处理器,从而将气流过去去除热量。这是使用笔记本电脑,但是很难做同样的事情当设备规模小。
当你只能依靠运动元素和没有房间风扇,热界面材料将是重要的,以确保高效的传热远离热组件的集合。看如何解决这个问题,一个设计师应该选择正确的热界面材料用于焊接散热片,圈地,或两者兼而有之。
热在这里
这些材料更适当地称为补充形式,他们填写组件表面和散热器之间的差距或外壳表面。技术可以用于债券时外壳组件,它们是最常用的键组件的散热片。它们可以auto-dispensed装配线上,或者他们可以应用手动在组装。
热粘上CPU。
热油脂/相变材料(吸附)
热油脂有时集中到同一个类别作为补充形式,但它们不是相同类型的材料。热油脂热贴在性能方面很相似,但他们可以根据需要丝网印刷在自动装配。一些热油脂相变材料可以提供最大的热吸收和释放在特定温度范围内利用潜热。这些材料将会巩固或液化时释放或接收热量,分别。
热油被应用到一个处理器
因为这些材料将液化(硬填料相比差距),他们不应该被用在附件。他们是最好的用于散热片山哪里有一个机械散热器到位。
热垫
热垫是容易使用的固体物料在手工装配。它们可作为散装材料,可以削减规模,或预先切开垫,将附加到一个组件包。热垫是常见的用于附加散热片处理器,但他们是一个优秀的解决方案将设备附加到其传导冷却的外壳。在传导冷却热垫的使用是在小型设备没有发现空间散热片附着发热组件。
热广告附加到一群组件,可以共同分享一个散热片或可以附加到一个外壳。常见的热垫材料氧化铝陶瓷由于其非常高的热导率。
热垫有时被认为是次优的散热片,因为他们不执行热糊和水平随着时间的推移可能会降低暴露在高温时,比如你可能会发现在一个CPU / GPU。如果散热片需要被替换为一个新的散热片和风扇的,旧的热垫会留下一些残留物,必须从组件报废。热垫是外壳结合的更好的选择,因为他们可以符合奇怪的表面,在外壳的情况下,他们不需要在CPU结合处理尽可能多的热量。
热界面材料是最好的呢?
这是其中的一个设计问题,并没有一个明确的答案。有多个点时要考虑选择热界面材料的加工,从机械设计制造。下面的矩阵轮廓匹配时使用不同的热界面材料和气流冷却散热片或传导冷却技术在外壳上。
散热片 |
外壳焊接 |
|
热油脂 |
X |
|
热垫 |
有时 |
X |
热在这里 |
X |
有时 |
只放气机壳 |
X |
X |
风扇+放气机壳 |
X |
注意,可以都气流和传导冷却。气流通过放气机壳可以对流,也可以迫使机械风扇。还可以看到传导冷却一些组件以及散热风扇的外壳在特定的组件。不要害怕混合和匹配的冷却方法在设计一个新系统。
当你准备把你的板的制造和装配,确保您指定的加工组装需要热管理。任何时候你需要创建一个新产品,确保你使用OrCAD,这个行业是最好的PCB设计和分析软件从节奏。OrCAD用户可以访问一组完整的原理图捕获功能,混合信号在PSpice软件仿真,和强大的CAD功能,等等。