Material de Interface Térmica (TIM)

Visão geral

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O calor representa um desafio significativo para a embalagem Eletrônica e pode, em parte, limitar a miniaturização posterior. 

O material de interface térmica (TIM) melhora a transferência de calor entre duas superfícies para gerenciar essa limitação. Este artigo discute os tipos de TIMs, seu uso e os benefícios dos TIMs dispensáveis. 

Onde o TIM é usado?

O TIM 1 é dispensado entre um circuito integrado (IC) flip-chip e uma tampa de dissipação de calor. O TIM 2 é distribuído entre um pacote, componente ou módulo finalizado e um dissipador de calor na forma de uma caixa, invólucro de metal ou dissipador de calor. E TIM 1.5 se refere a materiais dispensados entre um CI sem tampa e um dissipador de calor.

Exemplos de TIM 1, TIM 2 e TIM 1.5:

Materiais TIM Dispensáveis

Graxa Térmica
Graxas térmicas são materiais à base de silicone que contêm cargas termicamente condutoras. Eles não requerem cura, são retrabalháveis e se adaptam bem às superfícies, oferecendo excelente desempenho térmico e dissipação de calor para dispositivos de alta potência.

Térmica Adesivo
Os Adesivos térmicos estão disponíveis em formulações fluidas de um ou dois componentes com desempenho semelhante ao da graxa térmica, mas com o benefício adicional de adesão. Eles são fáceis de Dispensar, retrabalháveis e fornecem suporte estrutural.

Preenchimento de lacunas térmicas (Gel, Pasta, Composto)
O preenchimento de lacunas térmicas também está disponível em formulações fluidas de um ou dois componentes. Este material pastoso oferece desempenho semelhante à graxa térmica, sem o risco de vazamento de material, e é adequado para obter maiores espessuras de linha de colagem (BLT). O enchimento térmico de dois componentes é ideal para aplicações de baixo estresse. Este material é retrabalhável, com a formulação de dois componentes oferecendo menos trabalhabilidade. 

Os enchimentos térmicos são altamente viscosos, abrasivos, fibrosos e difíceis de Dispensar. Se você estiver configurando um grande volume aplicação de distribuição de enchimento térmico de lacunas, podemos ajudar você a identificar o equipamento certo e a abordagem de aplicação ideal para enfrentar esses desafios. 

Metal líquido
O metal líquido oferece alta condutividade elétrica. Este TIM está disponível há muito tempo, com interesse em seu uso aumentando nos últimos anos. É menos sensível ao BLT, mas pode ser complexo ao Dispensar.

Solda
Embora não seja comumente considerada um TIM, a solda é usada, por exemplo, em aplicações de fixação de LEDs de alta potência.

Materiais TIM não descartáveis

Material de mudança de fase
Quando aquecidos, os materiais que mudam de fase passam de um estado sólido para um estado semissólido. Esses materiais semelhantes à cera se adaptam bem às superfícies, não requerem cura e são comumente aplicados por meio de um processo de impressão. A natureza pegajosa desses materiais torna difícil retrabalhá-los. 

Fita Térmica
As fitas térmicas são preenchidas com Adesivo com tacky permanente (PSA). Essas fitas são usadas principalmente para propriedades Adesivo quando o desempenho térmico é secundário. A fita térmica requer superfícies consistentemente planas e é difícil de retrabalhar.

Almofadas Térmicas
Almofadas de silicone pré-moldadas com enchimentos condutores são aplicadas para preencher espaços entre pacotes, componentes e módulos. As almofadas são retráteis e sensíveis à pressão aplicada, melhorando o desempenho quando uma pressão maior é aplicada. 

TIM dispensável vs. almofadas térmicas

Em comparação com almofadas térmicas sólidas e estampadas para dissipar calor, os fluidos termicamente condutores são ideais para preencher lacunas de vários tamanhos, formando padrões complexos Dispensar e obtendo linhas de colagem mais finas. Linhas de ligação finas reduzem a distância que o calor deve percorrer para escapar da fonte de calor, minimizando a resistência térmica. Em geral, materiais de interface térmica dispensáveis:

• Oferecem maior condutividade térmica quando comparados a materiais de almofadas térmicas sólidas.
• Adapta-se bem aos substratos, preenchendo os menores espaços de ar para melhorar a transferência de calor.
• Reduza o risco de defeitos minimizando o estresse de montagem em componentes elétricos sensíveis.
• Reduza ou elimine custos de armazenamento e montagem manual.

Produtos recomendados

• Sistema Spectrum II ^®
• Sensor de altura a laser sem contato
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