כיצד לבחור את חומר ממשק מוליכות תרמית הנכון
יותר ויותר מעצבי חשמל מתמודדים עם האתגרים של צורת ציוד או פיזור חום, אך ייתכן שהם אינם מכירים את מגוון הבחירה של חומרי ממשק הולכת חום בשוק, וגם לא כיצד לבחור את תמהיל החומרים הנכון כדי לפתור אתגרי עיצוב ספציפיים. Du Bonlaird High Performance Materials Department מספקת מגוון אפשרויות של חומרי ממשק הולכת חום, שיכולות לעזור למעצבים לפתור אתגרי הולכת חום מורכבים. פתרונות אלו ישימים לרכבים, טלקומוניקציה, מרכזי נתונים, מערכות המרת חשמל ומוצרים רבים אחרים.
חומר הממשק המוליך תרמי נועד לספק משטח מגע תרמי אחיד לשני משטחי התאמה, במיוחד בין אלמנטים ומשטחי ההזדווגות של הרדיאטור שלהם. בעבר, מתכנני מערכות השתמשו בדרך כלל במאווררים ו/או ברדיאטורים כפתרון פלא לפתרון רוב בעיות הקירור באלמנטים ספציפיים. הסיבה לכך היא שרוב החום נוצר בספקי כוח גדולים או במעבדים גדולים, שניהם גדולים מספיק כדי להכיל ציוד קירור מסוג זה. גם בדור החדש של מערכות שדרכן זורם אוויר כפוי, עדיין ישנה בעיה כיצד לפזר במהירות חום מהרכיבים לרדיאטור. חומר ממשק הולכת החום מספק פתרון הולכת חום על ידי מילוי הרווח בין המשטחים המעובדים כדי להבטיח מגע אחיד ויעילות העברת חום גבוהה. אותה שיטה ישימה גם למקרה שבו הקליפה משמשת כגוף קירור.
סוגי חומרים ותרכובות ממשק מוליכים תרמיים:
חומרי איטום נוזלים, המוכרים יותר כמשחה תרמית, ג'ל תרמי או גריז תרמית. ניתן ליישם חומרים אלה ישירות על רכיבים כדבקים לרדיאטורים; בשל הקושי בעיבוד מחדש, הם משמשים לעתים רחוקות כחומרי ממשק לקונכיות. ניתן לערבב חומרים אלו עם חומרי מילוי קרמיים, חומרי מילוי מתכת או תחמוצת מתכת כדי להשיג מוליכות תרמית גבוהה.
גריז תרמי וחומר שינוי פאזה; ניתן להשיג גריז תרמי על ידי שימוש בתמיסת הדפסת מסך לקבלת עובי שכבת דבק קטן יותר. גריז לשינוי שלב הוא חלופה מתקדמת יותר לשומן תרמי, ובאמצעות אופטימיזציה, ניתן להשיג את קצב העברת החום המקסימלי בטווח טמפרטורות ספציפי. חומרים אלו משמשים בדרך כלל לרדיאטורים המקובעים בכוח מכני ומקובעים במקומם בלחץ קבוע. במהלך הפעולה, חומרים לשינוי שלב מתמצקים או מתמזגים לשכבה צמיגה, משחררים או סופגים חום סמוי בנפרד. ניתן להדפיס חומרים שכבת דבק גבוהה אלו באמצעות הדפסת מסך כדי לקבל את עובי שכבת הדבק המינימלית.
רפידה תרמית: החומרים המוצקים המוכנים מראש הם פשוטים מאוד לשימוש, וניתנים לשילובם גם בתהליך ההרכבה האוטומטית. למרות שהרפידה המוליך תרמית מאמצת בדרך כלל את הצורה המוכנה מראש, היא יכולה גם להיות חיתוך גס בהתאם לגודל הנדרש. הם מתאימים לשימוש על אלמנטים מישוריים לחיבור הרדיאטור, או מחוברים ישירות למעטפת.
ישנם מגוון מפרטי חומרים החלים על חומרי ממשק מוליכים תרמיים. המוליכות התרמית של חומרים או ההתנגדות התרמית של המוצרים המסופקים הם תכונות החומר העיקריות שיש לקחת בחשבון, מכיוון שערך זה יכול לשמש כמטרה עיצובית בסימולציה או בחישובים בסיסיים. בנוסף למאפייני החומר, על מעצבים לשקול גם את תהליך ההרכבה האוטומטי בתהליך הייצור, כמו גם את נוחות הייצור של שילוב פתרונות ספציפיים ב-PCBA או דיור.
