Matériau d'interface thermique (TIM)

Aperçu

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La chaleur représente un défi important pour l'emballage Electronique et peut, en partie, limiter une miniaturisation supplémentaire. 

Le matériau d'interface thermique (TIM) améliore le transfert de chaleur entre deux surfaces pour gérer cette limitation. Cet article décrit les types de TIM, leur utilisation et les avantages du TIM jetable. 

Où TIM est-il utilisé ?

Le TIM 1 est distribué entre un circuit intégré (IC) à puce retournée et un couvercle à diffusion de chaleur. Le TIM 2 est distribué entre un boîtier, un composant ou un module fini et un dissipateur de chaleur sous la forme d'un boîtier, d'un boîtier métallique ou d'un dissipateur thermique. Et TIM 1.5 fait référence aux matériaux distribués entre un circuit intégré sans couvercle et un dissipateur thermique.

Exemples de TIM 1, TIM 2 et TIM 1.5 :

Matériaux TIM jetables

Graisse thermique
Les Graisses thermiques sont des matériaux à base de silicone contenant des charges thermoconductrices. Ils ne nécessitent pas de durcissement, sont retravaillables et s'adaptent bien aux surfaces, offrant d'excellentes performances thermiques et une excellente dissipation de la chaleur pour les appareils à haute puissance.

Thermique Adhésif
Les graisses thermiques Adhésifs sont disponibles dans des formulations fluides à un ou deux composants avec des performances similaires à celles de la graisse thermique mais avec l'avantage supplémentaire de l'adhérence. Ils sont faciles à Dosage, retravaillables et fournissent un support structurel.

Remplissage d'espace thermique (Gélatine, pâte, composé)
Le produit de remplissage thermique est également disponible dans des formulations fluides à un ou deux composants. Ce matériau pâteux offre des performances similaires à celles de la graisse thermique, sans risque de pompage de matériau, et convient pour obtenir des épaisseurs de ligne de liaison (BLT) plus importantes. Le mastic thermique à deux composants est idéal pour les applications à faible contrainte. Ce matériau est retravaillable, la formulation à deux composants offrant moins de maniabilité. 

Les produits de remplissage thermiques sont très visqueux, abrasifs, filandreux et difficiles à Dosage. Si vous configurez un volume important application de distribution de remplissage d'espace thermique, nous pouvons vous aider à identifier le bon équipement et l'approche d'application idéale pour relever ces défis. 

Métal liquide
Le métal liquide offre une conductivité électrique élevée. Ce TIM est disponible depuis longtemps et l'intérêt pour son utilisation a augmenté ces dernières années. Il est moins sensible au BLT mais peut être complexe à Dosage.

Souder
Bien qu'elle ne soit pas communément considérée comme un TIM, la soudure est utilisée, par exemple, dans les applications de fixation de puces LED haute puissance.

Matériaux TIM non-recommandables

Matériau à changement de phase
Lorsqu'ils sont chauffés, les matériaux à changement de phase passent d'un état solide à un état semi-solide. Ces matériaux semblables à de la cire s'adaptent bien aux surfaces, ne nécessitent pas de durcissement et sont généralement appliqués par un processus d'impression. La nature collante de ces matériaux rend leur retravaillage difficile. 

Ruban thermique
Les bandes thermiques sont remplies de Auto-adhésif (PSA). Ces rubans sont principalement utilisés pour les propriétés Adhésif lorsque les performances thermiques sont secondaires. Le ruban thermique nécessite des surfaces uniformément planes et est difficile à retravailler.

Coussinets thermiques
Des tampons en silicone préformés avec des charges conductrices sont appliqués pour combler les espaces entre les boîtiers, les composants et les modules. Les tampons sont retravaillables et sensibles à la pression appliquée, améliorant les performances lorsqu'une pression plus élevée est appliquée. 

Tampons thermiques jetables vs. tampons thermiques

Comparés aux tampons thermiques solides et estampés destinés à dissiper la chaleur, les fluides thermoconducteurs sont idéaux pour combler des espaces de différentes tailles, former des motifs Dosage complexes et obtenir des lignes de liaison plus fines. Les lignes de liaison fines réduisent la distance que la chaleur doit parcourir pour s'échapper de la source de chaleur, minimisant ainsi la résistance thermique. En général, matériaux d'interface thermique jetables :

• Offre une conductivité thermique supérieure par rapport aux matériaux de protection thermique solides.
• S'adapte bien aux substrats, comblant les plus petits espaces d'air pour améliorer le transfert de chaleur.
• Réduisez le risque de défauts en minimisant les contraintes d'assemblage sur les composants électriques sensibles.
• Réduisez ou éliminez les coûts de stockage et d'assemblage manuel.

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