열 인터페이스 재료(TIM) 는 열적으로 제조된 두 개 이상의 부품 사이에 열을 전도하는 데 사용됩니다. 접촉 영역에 최대 90%의 갭이 존재할 수 있다는 점을 고려하면 TIM의 존재 여부가 중요해집니다. 그렇다면 열 갭 패드와 열 전도성 페이스트의 차이점은 무엇일까요?
TIM의 주요 역할 중 하나는 열전도를 통해 주변 환경으로 열을 전달하는 것입니다. 이 프로세스의 궁극적인 목표는 열과 관련된 부작용으로부터 부품을 보호하는 것입니다. TIM을 적용하면 열이 보다 효율적으로 전달되고 분산되어 과열로 인한 장비 손상이나 성능 저하를 방지할 수 있습니다.
열 인터페이스 소재는 열 임피던스와 열 전도성이라는 두 가지 주요 특성을 갖춰야 합니다. 열 임피던스는 소재가 주변 영역으로 열을 전달하는 효율, 즉 한 장소에서 다른 장소로 열이 전달되도록 얼마나 효율적으로 유도할 수 있는지를 나타냅니다. 반면 열전도율은 열을 전달하는 재료의 자연적인 능력으로, 열이 얼마나 빠르고 효과적으로 전달되는지에 직접적인 영향을 미칩니다.
이 두 가지 주요 특성을 최적화함으로써 열 인터페이스 소재는 전자 기기의 효율적인 열 방출을 가능하게 하여 작동 중에 부품이 적절한 온도 범위를 유지하도록 합니다. 이는 디바이스의 안정성을 개선하고 수명을 연장하며 일관된 성능을 보장하는 데 필수적입니다.
목차
써멀 갭 패드와 써멀 페이스트 중 선택하기
써멀 갭 패드와 써멀 페이스트 중에서 선택할 때는 애플리케이션의 특성과 요구 사항을 이해하는 것이 중요합니다. 갭 패드와 열 페이스트와 같이 열 인터페이스를 채우는 재료는 다양한 애플리케이션에서 중요한 역할을 하며 고유한 장점과 시나리오를 가지고 있습니다.
써멀 갭 패드 는 부드럽고 편안한 패드로서 부품의 스트레스를 줄이고 진동을 완화할 뿐만 아니라 뛰어난 열 성능을 제공합니다. 열전도율은 일반적으로 1~6.5W/mK이며, 표준 두께는 일반적으로 0.010인치~0.200인치이지만 더 두꺼울 수도 있습니다. 열 전도성 패드 소재를 선택할 때는 설계 요구 사항을 고려하는 것이 중요합니다. 예를 들어 유리 섬유 및 알루미늄 캐리어가 일반적으로 선택되며, 전단 저항성이 있는 Kapton 및 PEN 필름도 전단 위험이 있는 애플리케이션에 적합합니다.
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써멀 갭 패드
열 전도성 패드는 열 전도성이 있는 고체 소재로, 일정한 두께를 제공합니다. 열전도 패드는 다음 용도에 맞게 일정한 두께를 제공하기 위해 사전 절단되는 경우가 많습니다. 다양한 애플리케이션. 이렇게 하면 구성 요소 간에 일관된 압력 분포가 보장됩니다. 열 페이스트처럼 모든 작은 틈새를 메울 수는 없지만 설치가 더 쉽습니다. 또한 이 소재는 고온에 대한 내성이 뛰어나고 습기 유지력이 뛰어납니다. 사용 편의성과 전기 절연이 중요한 애플리케이션에 자주 사용됩니다.
패드의 장점
적용의 용이성: 열 전도성 패드는 특수 도포 장비가 필요한 솔더 페이스트보다 도포하기가 더 쉽습니다. 상대적인 압력을 가하여 애플리케이션 위에 놓기만 하면 됩니다.
제조의 용이성: 열 전도성 패드는 패드 접착을 방지하기 위해 발열체에 사용되므로 제조업체의 작업이 더 쉬워집니다. 반대로 열 전도성 패드는 열 전도성 페이스트보다 초기 위치에서 벗어날 가능성이 적습니다.
표준화된 방열 기능: 액체 열 페이스트에 비해 열 패드는 패드 표면의 방열 기능이 더 표준화되어 있어 표준화를 더 쉽게 달성할 수 있습니다. 열 패드는 도포 후 부드러워지면서 발열 부품의 온도에 반응하여 도포 표면의 인터페이스 간극을 메웁니다.
패드의 단점
접착 문제: 열 전도성 패드가 방열판에 부착되는 경우 일반적으로 접촉하는 열 발생 표면 중 하나에 몰딩됩니다. 즉, 방열판이나 기타 주변 부품이 움직이면 패드를 교체해야 합니다.
1회 사용: 열 패드는 여러 번 사용할 수 없으며 한 번 제거하면 각 구성 요소를 매우 조심스럽게 다루어야 하며, 특히 패드가 애플리케이션의 다른 구성 요소에 부착된 경우 더욱 그렇습니다. 이로 인해 제조 공정에 비용과 복잡성이 추가될 수 있습니다.
낮은 열 전도성: 열 페이스트에 비해 열 전도성이 낮습니다.
열 전도성 페이스트
열 전도성 페이스트, 일명 열 전도성 그리스 또는 열 화합물은 일반적인 열 인터페이스 재료입니다. 인터페이스의 작은 결함을 효과적으로 메우는 접착 재료입니다. 예를 들어, 발열체와 방열판 사이의 공기 간극을 메워 계면 열 전달을 개선하는 데 사용할 수 있습니다. 다른 인터페이스 재료보다 열 전도성이 우수합니다. 또한 열 패드보다 저렴합니다. 그는 또한 다른 유형이 있습니다. 를 필요에 따라 선택할 수 있습니다.
장점
다양한 신청 방법: 열 패드와 비교, 열 페이스트 는 유사한 솔루션을 제공하지만 액체이기 때문에 다양한 방식으로 사용할 수 있습니다. 디스펜서(주사기, 튜브 등)를 통해 페이스트를 중앙 처리 장치(CPU) 또는 방열판에 직접 도포하여 아주 작은 계면 공기 틈새까지 채워 효과적인 열 전달 및 보존을 보장할 수 있습니다.
안정성: 열 전도성 페이스트는 강한 진동에도 흐르지 않고 안정적으로 유지됩니다. 시간이 지나도 안정성을 유지할 수 있습니다.
효율성: 열 전달 용량은 사용된 열 인터페이스 재료의 양에 반비례하므로 열 전도성 페이스트(예: THERM-A-GAP GEL30 또는 GEL8010)가 거의 필요하지 않으므로 일반적인 방열판을 사용하여 얇은 간격과 두꺼운 간격 모두에서 낮은 열 임피던스를 구현할 수 있습니다.
낮은 가스 배출: 카메라나 광학 장치 근처에 제품을 적용할 때는 NASA의 탈기체 기준을 충족하는 열 페이스트를 선택하는 것이 중요합니다. 가스 배출이 적으면 가스 배출된 실리콘이 카메라나 기타 광학 장치에 응축되지 않습니다.
단점
애플리케이션 기술 요구 사항: 열 전도성 페이스트를 사용할 때는 필요에 따라 전체 표면적을 덮고 적절한 양을 사용하는 것이 중요합니다. 일반적으로 양이 적을수록 좋지만, 너무 적게 사용하면 공극을 적절히 메우지 못합니다.
액체 상태는 혼란을 초래할 수 있습니다: 열 전도성 페이스트의 액체 특성으로 인해 도포 중에 엉망이 되거나 재료가 낭비될 수 있습니다. 따라서 낭비를 피하기 위해 적정량의 열전사 페이스트를 정확하게 도포하려면 주의와 정밀성이 중요합니다.
유지 관리가 어렵습니다: 열 페이스트는 보습력이 약하기 때문에 시간이 지남에 따라 건조해집니다. 따라서 구성 요소의 열 성능을 유지하기 위해 정기적으로 도포해야 합니다.
열 패드와 열 페이스트 중 어느 것이 더 낫나요?
열 패드 대신 열 페이스트를 사용할 수 있나요?
열 페이스트 또는 젤은 열 패드의 합리적인 대안이 될 수 있습니다. 감열 패드에 비해 감열 페이스트는 자동화 기능, 낮은 임피던스(일부 소재의 경우), 불규칙한 표면에서 더 일관성 있게 사용할 수 있는 기능을 제공합니다. 다음과 같은 상황에서는 감열 페이스트 사용을 고려해야 할 수 있습니다:
더 높은 생산 수요: 생산 수요가 연간 5,000개를 초과하는 경우 열 전도성 페이스트가 더 적합한 선택일 수 있습니다.
복잡한 패턴 디자인: 부품 설계에 복잡한 패턴이 포함된 경우 열전사 페이스트가 자동화 애플리케이션에 더 편리할 수 있습니다.
부품 취약성: 솔더 페이스트가 낮은 기계적 응력을 생성하여 부품이 깨지기 쉬운 경우 열 전도성 페이스트가 더 적합할 수 있습니다.
열 전도성 페이스트로 열 패드를 교체하려는 목적이 있다고 가정해 보겠습니다. 이 경우 권장되는 제품으로는 Chomerics Therm-a-Gap Gel 75(높은 열 전도성), Gel 30 또는 8010(초저압축으로 자동차 애플리케이션에 사용) 등이 있습니다.
열 패드가 열 페이스트보다 낫나요?
열 패드와 열 페이스트 중 어떤 것이 더 나은지는 명확하게 "더 나은" 선택이 아니라 용도의 특정 요구 사항에 따라 달라집니다. 열 패드는 역사적으로 다양한 용도로 사용되어 왔으며 특히 진동 억제와 공간 충진에 탁월합니다. 손으로 붙이는 특성상 표면 일관성 측면에서 잠재적으로 더 까다로울 수 있습니다.
반면 열 페이스트는 자동화 기능, 낮은 임피던스, 불규칙한 표면에서 더 높은 일관성을 제공할 수 있는 기능을 제공합니다. 따라서 생산량이 많거나 부품 설계가 더 복잡하거나 부품의 취약성이 높은 경우 열 페이스트가 더 적합할 수 있습니다.
전반적으로, 선택은 특정 애플리케이션의 요구 사항에 따라 달라지며, 열 패드와 열 페이스트의 장점을 함께 고려하고 그에 따라 선택해야 합니다.
자주 묻는 질문
열 페이스트와 열 패드 중 어느 것이 더 낫나요? 이 질문에 대한 명확한 정답은 없으며 특정 용도에 따라 결정할 수 있습니다. 일반적으로 열 페이스트가 틈새를 메우고 열 전달 효율을 개선하는 데 더 효과적이지만 경우에 따라서는 열 패드가 더 적합할 수 있습니다.
열 페이스트는 보다 제한적인 환경에서 사용되기 때문에 일반적으로 열 페이스트를 열 패드로 대체할 수 없습니다. 반대로 열 패드를 열 페이스트로 교체하는 것은 가능합니다.
열 패드와 페이스트를 함께 사용하지 않는 것이 좋습니다. 함께 사용하면 열 저항에 영향을 미쳐 전자 기기의 오작동을 일으킬 수 있기 때문입니다.
열 패드는 모든 기질에 사용할 수 있으며 적용 범위가 더 넓습니다. 또한 열 패드는 시간이 지나도 마르거나 열 전도성이 떨어지지 않습니다. 전자 기기에 장기적인 열 성능을 제공합니다.
