reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© beisea dreamstime.com Technologie | 04 października 2016

Innowacja w produktach termoprzewodzących dostępnych na rynku

Wśród ciekawych materiałów przewodzących pojawiających się na rynku można wyróżnić produkty o zmiennej fazie, które dają nadzieję na lepszą stabilność termiczną układów elektronicznych.
Energia cieplna może być przyjazna dla człowieka, ale może też być destrukcyjna. Każda myśl techniczna zawarta w konstrukcjach mechanicznych lub elektronicznych może zostać zniweczona przez nadmiar energii cieplnej. Dlatego też kluczowe jest odprowadzanie tego nadmiaru tak, aby uległ on rozproszeniu. Szczególne znaczenie ma odprowadzanie ciepła z układów elektronicznych, ponieważ nadmiar ciepła jest podstawowym czynnikiem decydującym o niezawodności i żywotności urządzenia. Dla konstruktorów urządzeń elektronicznych odprowadzenie ciepła jest nie lada wyzwaniem, po pierwsze ze względu na stosowanie coraz większych mocy, a po drugie ze względu na coraz mniejsze rozmiary urządzeń.

Odprowadzenie ciepła z komponentów zawsze wiąże się z przewodzeniem ciepła od źródła ciepła do miejsca gdzie ulega ono rozproszeniu (odbiornik ciepła np. radiator). Dla polepszenia przewodnictwa ciepła stosuje się materiały pomocnicze na styku źródło ciepła – miejsce rozproszenia ciepła. Są to różnego rodzaju pasty, kleje, przekładki termo-przewodzące. Te produkty zmniejszają opór przewodzenia ciepła, co powoduje większą stabilność cieplną całego urządzenia. Gama tych produktów jest szeroka, jednak nie zapewniają one optymalnego przewodzenia. Wynika to z tego, że materiały te narażone są na stres mechaniczno-termiczny, co powoduje ich stopniową degradację ujawniającą się, jako kruszenie materiału, wyciek poza układ, pojawiają się pustki powietrzne pogarszające przewodzenie ciepła. Wspomniane degradacje powiększają opór przewodzenia, co wiąże się z pogorszeniem stabilności termicznej.

W miarę upływu czasu na rynku pojawiają się coraz to nowsze termoprzewodzące materiały pomocnicze. Od jakiegoś czasu na rynku dostępne są materiały termoprzewodzące o zmiennej fazie.

Innowacyjne działanie tego materiału polega na tym, że w trakcie podwyższania temperatury komponentu materiał ten staje się plastyczny (zmienia stan fazowy) i pęcznieje – o ok 15% objętości - wypełniając szczelnie przestrzeń pomiędzy źródłem ciepła (komponent) a odbiornikiem ciepła (np. radiator).

Opisany proces przedstawia animacja. Należy zwrócić uwagę na wzrost temperatury, powiększającą objętość pomiędzy źródłem ciepła a radiatorem oraz na spadek oporu przewodzenia (obniżanie impedancji).



Zastosowany rodzaj materiału eliminuje wady występujące w konwencjonalnych produktach dodatkowo zmienność fazy powoduje, że wypełniają się pustki powietrzne pomiędzy źródłem a odbiornikiem a co za tym idzie zmniejszają się opory przewodzenia ciepła. Jak pokazała praktyka zastosowana na modułach IGBT zastosowanie produktów o zmiennej fazie spowodowało:
  • obniżenie tzw. delta T aż o 5stC
  • niezmienność przewodzenia (stała wartość delta T) w ciągu czasu pracy
  • częściową eliminację błędów kształtu na styku powierzchni moduł IGBT – powierzchnia radiatora.
  • ograniczenie potrzeb serwisowania urządzenia ze względu na stabilność termiczną.

Jak się wydaje ten termoprzewodzący materiał o zmiennej fazie daje nadzieję na lepszą stabilność termiczną układów elektronicznych.

Artykuł opublikowano dzięki uprzejmości firmy © MCC, dystrybutora firmy Henkel
reklama
reklama
Załaduj więcej newsów
November 29 2016 16:13 V7.6.2-2