Auswahlhilfe für Wärmeleitpasten
Wärmeleitmaterialien (TIM = Thermal Interface Material) sind Materialien, die verwendet werden, um die thermische Kopplung zwischen zwei Teilen zu verbessern. TIM kann unter einer beliebigen Anzahl von Namen bekannt sein, einschließlich Wärmeleitpaste, Wärmeleitpaste, Wärmeleitpaste Gel, Wärmeleitpaste, CPU-Fett, Lückenfüller und Wärmeleitpaste. Jede Formulierung bietet einen Vorteil bei spezifischen Verwendungsbedingungen.
Mechanik der Wärmeübertragung
Die Auswahl der besten Wärmeleitpaste erfordert ein gewisses Verständnis der Mechanismen der Wärmeübertragung und wie die Dicke der Wärmeleitpaste, die Dicke der Verbindungslinie, die Produktauswahl beeinflusst.
Die Verbindungslinie kann in drei Kategorien unterteilt werden:
- Niedrig, bei weniger als 75μ m
- Mittel, von 75 bis 250μ m
- Hoch, bei mehr als 250μ m
Es gibt zwei kritische thermische Leistungsmerkmale: Wärmeleitfähigkeit (TC) und Wärmewiderstand (TR). Bei Anwendungen mit geringer Verbindungslinie dominiert der thermische Widerstand die Leistung. Bei Anwendungen mit hohen Verbindungslinien dominiert die Wärmeleitfähigkeit die Leistung. Bei mittlerer Bindungslinie gibt es einen gemischten Einfluss.
Wärmeleitfähigkeit (TC)
TC ist ein Maß für die Wärmeübertragung zwischen Material 1 und Material 2, ausgedrückt in Einheiten von W/mK (siehe Abbildung 1). Je dicker die Schicht Wärmeleitpaste ist, desto größer ist der Einfluss der Wärmeleitfähigkeit. Beispiele: Kupfer 385, Stahl 50,4, Glas 0,80, TIM 0,6–8,0 und Holz< 0,12.
Abbildung 1. Wärmeleitfähigkeit. Wie Wärmeleitpaste (Grenzflächenmaterial) einen ununterbrochenen,
wärmeleitenden Pfad zwischen zwei Materialien herstellt.
Thermischer Widerstand (TR)
Der Thermische Widerstand ist eine Messung des Temperaturabfalls über eine Grenzfläche von Materialien, ausgedrückt als° K/W. Silkonfreie Wärmeleitpasten mit der besten Benetzungs- und Füllstoffstruktur können einen außergewöhnlich niedrigen Wärmewiderstand bei mäßiger Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Bei Anwendungen mit geringer und mittlerer Dicke kann dieser geringere Wärmewiderstand die Wärmeübertragung stark verbessern, da die thermische Kopplung effizienter ist.
| Technische Daten | ||||||||||
| FORMEL | 52022 | 52050 | 52054 | 52055 | 52160 | 53053 | 53054 | |||
| Spezifisches Gewicht bei 25° C | 2.7 | 2.6 | 3.0 | 2.8 | 2.6 | 2.8 | 3.0 | |||
| Bluten: 24 Std., % Gewicht | 0.1 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.3 | 0.5 | 0.01 | |||
| Verdunstung: 150°C, 24 Std., % Gewicht | 0.15 | 0.6 | <2.0 | 1.0 | 0.5 | 0.5 | <2.0 | |||
| Wärmeleitfähigkeit: W/mK | 0.92 | 3.8 | 1.3 | 1.3 | 2 | 3.5 | 1.6 | |||
| Durchschlagsfestigkeit: V/mil | 305 | 351 | 265 | 265 | n/a | 318 | 265 | |||
| Dielektrizitätskonstante: 25° C, 1000Hz | 4.5 | 4.92 | 5.02 | 5.02 | n/a | 5 | 5.02 | |||
| Verlustfaktor: 25° C, 1000Hz | 0.0029 | 0.0032 | 0.0022 | 0.0022 | n/a | 0.0027 | 0.0022 | |||
| Volumenwiderstand: Ohm-cm | 1.65x10^14 | 1.0x10^13 | 2.0x10^15 | 2.0x10^15 | Über Ist-stand | 2.15x10^15 | 2.0x10^15 | |||
| Betriebstemperatur: °C | -40 bis 200 | -40 bis 200 | -40 bis 180 | 0 bis 180 | -40 bis 200 | -40 bis 200 | -40 bis 180 | |||
| Durchflussrate: g/Min | 4 bis 7 | 1 bis 3 | 8 bis 9 | 4.5 bis 6.5 | 3 bis 8 | 7 bis 9 | 5 bis 6 | |||
| Minimale Bindungslinie: mm | 0.0381 | 0.0508 | 0.0127 | 0.0127 | 0.0254 | 0.1270 | 0.0127 | |||
| Viskosität: 25° C kCps | 460 | 350 | 470 | 620 | 230 | 1000 | 510 | |||
| Viskosität: 50° C kCps | 400 | 60 | 410 | 550 | 170 | 400 | 470 | |||
| Aussehen | Glatte, cremefarbene Paste | Dunkelgraue Paste | Glatte Weiße Paste | Glatte Weiße Paste | Glatte graue Paste | Aus Weiße einfügen | Glatte Weiße Paste | |||
| Haltbarkeit | 1 Jahre | 1 Jahre | 1 Jahre | 1 Jahre | 1 Jahre | 1 Jahre | 1 Jahre | |||
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