Material de interfaz térmica (TIM)

Descripción general

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El calor representa un desafío importante para el empaquetado de productos electrónicos y puede, en parte, limitar una mayor miniaturización. 

El material de interfaz térmica (TIM) mejora la transferencia de calor entre dos superficies para gestionar esa limitación. Este artículo analiza los tipos de TIM, su uso y los beneficios de los TIM prescindibles. 

¿Dónde se utiliza TIM?

El TIM 1 se distribuye entre un circuito integrado (IC) de tipo flip-chip y una tapa que distribuye el calor. TIM 2 se distribuye entre un paquete, componente o módulo terminado y un difusor de calor en forma de caja, carcasa metálica o disipador de calor. Y TIM 1.5 se refiere a materiales dispensados entre un CI sin tapa y un disipador de calor.

Ejemplos de TIM 1, TIM 2 y TIM 1.5:

Materiales TIM prescindibles

Grasa térmica
Las grasas térmicas son materiales a base de silicona que contienen rellenos térmicamente conductores. No requieren curado, son reelaborables y se adaptan bien a las superficies, ofreciendo un excelente rendimiento térmico y disipación de calor para dispositivos de alto voltaje.

Adhesivo térmico
Los adhesivos térmicos están disponibles en formulaciones fluidas de uno o dos componentes con un rendimiento similar a la grasa térmica pero con el beneficio adicional de la adhesión. Son fáciles de dispensar, reelaborables y brindan soporte estructural.

Relleno de huecos térmicos (gel, pasta, compuesto)
El relleno de huecos térmicos también está disponible en formulaciones fluidas de uno o dos componentes. Este material pastoso ofrece un rendimiento similar a la grasa térmica, sin el riesgo de que el material se salga y es adecuado para lograr mayores espesores de línea de unión (BLT). El relleno de huecos térmicos de dos componentes es ideal para aplicaciones de baja tensión. Este material es reelaborable, aunque la formulación de dos componentes ofrece menor trabajabilidad. 

Los rellenos térmicos son altamente viscosos, abrasivos, fibrosos y difíciles de dispensar. Si está configurando un gran volumen Aplicación de dosificación de relleno de huecos térmicos Podemos ayudarle a identificar el equipo adecuado y el enfoque de aplicación ideal para abordar estos desafíos. 

Metal líquido
El metal líquido ofrece una alta conductividad eléctrica. Este TIM está disponible desde hace mucho tiempo y el interés en su uso ha aumentado en los últimos años. Es menos sensible al BLT pero puede ser complejo de dispensar.

Soldar
Aunque no se suele pensar en él como un TIM, la soldadura se utiliza, por ejemplo, en aplicaciones de fijación de matrices de LED de alta potencia.

Materiales TIM no prescindibles

Material de cambio de fase
Cuando se calientan, los materiales de cambio de fase pasan de un estado sólido a un estado semisólido. Estos materiales similares a la cera se adaptan bien a las superficies, no requieren curado y comúnmente se aplican a través de un proceso de impresión. La naturaleza pegajosa de estos materiales hace que sea difícil retrabajarlos. 

Cinta térmica
Las cintas térmicas están rellenas de adhesivo sensible a la presión (PSA). Estas cintas se utilizan principalmente por sus propiedades adhesivas cuando el rendimiento térmico es secundario. La cinta térmica requiere superficies uniformemente planas y es difícil de retrabajar.

Almohadillas térmicas
Se aplican almohadillas de silicona preformadas con rellenos conductores para rellenar espacios entre paquetes, componentes y módulos. Las almohadillas son reelaborables y sensibles a la presión aplicada, mejorando el rendimiento cuando se aplica una mayor presión. 

Almohadillas térmicas vs. almohadillas desechables TIM

En comparación con las almohadillas térmicas sólidas estampadas para disipar el calor, los fluidos térmicamente conductores son ideales para rellenar espacios de diversos tamaños, formar patrones de dispensación complejos y lograr líneas de unión más delgadas. Las líneas de unión delgadas reducen la distancia que debe recorrer el calor para escapar de la fuente de calor, minimizando la resistencia térmica. En general, materiales de interfaz térmica prescindibles:

• Ofrecen una mayor conductividad térmica en comparación con los materiales de almohadilla térmica sólida.
• Se adapta bien a los sustratos, llenando los espacios de aire más pequeños para mejorar la transferencia de calor.
• Reduzca el riesgo de defectos al minimizar el estrés de montaje en componentes eléctricos sensibles.
• Reducir o eliminar los costes de almacenamiento y montaje manual.

Productos recomendados

• Sistema Spectrum II ^®
• Sensor de altura láser sin contacto
• Calibración de caudal másico (MFC)
• Hay válvulas adicionales disponibles para satisfacer las necesidades de la aplicación.