Verimli Isı Dağılımı için Yüksek Güvenilirlikli Termal Gresler

Parker Hannifin’in Chomerics bölümü, yüksek güç yoğunluklu sistemlerde çok ince arayüzlerde ısı transferini iyileştirmek üzere tasarlanmış yüksek güvenilirlikli bir termal gres ailesini piyasaya sundu. Yeni seri; bilgi işlem, otomotiv, güç dönüştürme ve ilgili sektörlerde kompakt baskılı devre kartı (PCB) montajlarında ısıl yönetimle ilgilenen teknik profesyoneller için önem taşıyor.

Kompakt Elektronikte Isıl Yönetim Zorlukları
Merkezi işlem birimleri (CPU), grafik işlem birimleri (GPU), bellek modülleri, güç kaynakları ve otomotiv kontrol elektroniği gibi modern elektronik sistemler, performans ve güvenilirliğin korunabilmesi için etkin biçimde uzaklaştırılması gereken yerel ısı üretir. Termal arayüz malzemeleri (TIM), ısı üreten bileşenler ile soğutucu ya da muhafaza arasındaki mikroskobik yüzey düzensizliklerini doldurarak termal direnci düşürür. Birçok tasarımda, termal empedansı azaltmak ve ısı akısını en üst düzeye çıkarmak için çok ince bir bağ hattı (gresin köprülediği ince boşluk) elde etmek kritik önemdedir.

Yeni Termal Gres Serisinin Teknik Özeti
Yeni THERM-A-GREASE serisi, yaklaşık 1,5 W/m·K ile 7,0 W/m·K arasında değişen hacimsel ısıl iletkenliklere sahip silikon bazlı termal greslerden oluşur; bu da ısı yüküne ve performans gereksinimlerine göre seçim yapılmasını sağlar.

Seri, nominal olarak ~0,025 mm (0,001 inç) kalınlığında çok ince bağ hatlarını hedefler. Düşük sıkıştırma kuvveti gereksinimi ve uyumlu reoloji sayesinde, yoğun PCB montajlarında yaygın olan dar mekanik toleranslar korunurken termal direnç azaltılır. Seri genelinde, ASTM D5470 veya eşdeğeri protokollerle ölçülen düşük termal empedans değerleri etkin iletimi destekler; örneğin 7,0 W/m·K sınıfı bileşenler, standart test basınçlarında buna karşılık gelen daha düşük empedans sergiler.

Bu gresler; pompa etkisiyle dışarı taşma, ısıl çevrim altında sertleşme veya çatlama ve yüksek nem koşullarında bozulma gibi uzun ömürlü elektronikte yaygın arıza mekanizmalarına karşı dirençlidir. Ayrıca stencil, serigrafi veya dozajlama gibi farklı uygulama yöntemlerini; kürleme, karıştırma veya soğutmalı depolama gerektirmeden destekler. Bu durum üretimi ve saha bakımını basitleştirir.

Uygulama Bağlamı ve Performans Değerlendirmeleri
THERM-A-GREASE ürünleri, ısıl performans ve güvenilirliğin kritik olduğu çok sayıda endüstri ve kullanım senaryosuna uygundur. Bilgi işlem ve sunucu sistemlerinde, mikroişlemciler ve bellek modülleri üzerindeki daha etkin ısı dağılımı, sürdürülebilir performansa ve daha düşük soğutma gereksinimlerine katkı sağlar. Otomotiv kontrol modülleri ve güç elektroniğinde ise, tekrarlanan ısıl çevrimler boyunca kararlı termal temas, zorlu ortam koşullarında operasyonel ömrü uzatır.

Belirli bir uygulama için termal gres değerlendiren tasarımcılar; hacimsel ısıl iletkenlik, ilgili arayüz basınçlarında termal empedans, montaj süreçleriyle uyumluluk ve çevresel gerilimler altında uzun vadeli kararlılık gibi ölçülebilir özellikleri dikkate almalıdır. Faz değişimli veya katı arayüz malzemelerinin aksine, bu yeni ince bağ hattı gresleri; arayüz kalınlığının en aza indirilmesi ve yüzey mikrotopografyasına uyumun öncelikli olduğu durumlarda öne çıkar.

Isıl Tasarım İş Akışlarına Entegrasyon
Daha geniş bir dijital tedarik zinciri veya otomotiv veri ekosistemi içinde termal gres entegrasyonu yapan teknik ekipler için arayüz malzemesi seçimi; yalnızca fiziksel ısı iletimini değil, aynı zamanda montaj tekrarlanabilirliğini ve saha servis edilebilirliğini de etkiler. Standart test yöntemleriyle (örneğin ASTM D5470 termal empedans ölçümleri) performansın nicel olarak belirlenmesi ve malzeme özelliklerinin sistem düzeyi ısıl bütçelerle uyumlandırılması; hedef çalışma sıcaklıklarına ulaşmak ve soğutma stratejilerini doğrulamak için gereklidir.

Ölçülebilir bu metriklerin simülasyon ve ısıl modelleme iş akışlarına dahil edilmesi, üretim öncesinde bağlantı noktası sıcaklıklarının öngörülmesine ve soğutma çözümlerinin doğrulanmasına yardımcı olur.

Rekabetçi Bağlam
Termal arayüz malzemeleri pazarı; termal pedler, faz değişimli malzemeler ve boşluk doldurucular gibi çeşitli alternatifler içerir. İnce bağ hattına yönelik gresler, uyumlulukları ve minimum kalınlık gerektiren arayüzlere uygunluklarıyla ayrışır. Bununla birlikte, alternatiflerin değerlendirilmesi; tanımlı basınçlarda termal empedans, mekanik uyum ve çevresel kararlılık gibi nicel kıstaslara dayanmalıdır. Bu tür karşılaştırmalar, karmaşık ısıl tasarım şartnamelerinde nesnel malzeme seçimini destekler.

Sonuç olarak, Parker Chomerics’in yeni yüksek güvenilirlikli termal gresleri; dar toleranslar ve zorlu çalışma koşulları altında ısı dağılımı sorunlarıyla uğraşan mühendisler için, endüstri standartlarıyla uyumlu ölçülebilir performans parametrelerine dayanan ek ısıl yönetim seçenekleri sunmaktadır.

www.parker.com