Thermische Interface Materialen (TIM) worden gebruikt om warmte te geleiden tussen twee of meer thermisch vervaardigde componenten. Aangezien er tot 90% van de spleet in het contactgebied kan zitten, wordt de aanwezigheid van TIM van cruciaal belang. Wat is het verschil tussen thermische geleidingspasta's vs. thermische geleidingspasta?
Een van de belangrijkste functies van TIM is warmteoverdracht naar de omgeving door middel van warmtegeleiding. Het uiteindelijke doel van dit proces is om het onderdeel te beschermen tegen nadelige warmtegerelateerde reacties. Door toepassing van TIM wordt warmte efficiënter overgedragen en verspreid, waardoor schade aan apparatuur of prestatievermindering als gevolg van oververhitting wordt voorkomen.
Materialen voor thermische interfaces moeten twee belangrijke eigenschappen bezitten, namelijk thermische impedantie en thermische geleidbaarheid. Thermische impedantie is de efficiëntie waarmee een materiaal warmte overdraagt aan de omgeving, d.w.z. hoe efficiënt het in staat is om de overdracht van warmte van de ene plaats naar de andere te bewerkstelligen. De thermische geleidbaarheid daarentegen is het natuurlijke vermogen van een materiaal om warmte over te dragen en heeft een directe invloed op hoe snel en effectief warmte wordt overgedragen.
Door deze twee belangrijke eigenschappen te optimaliseren, zorgen thermische interfacematerialen voor een efficiënte warmteafvoer in elektronische apparaten, zodat componenten een geschikt temperatuurbereik behouden tijdens gebruik. Dit is essentieel voor het verbeteren van de stabiliteit van apparaten, het verlengen van de levensduur en het garanderen van consistente prestaties.
Inhoudsopgave
Kiezen tussen thermische spleetpads en thermische pasta
Bij het maken van een keuze tussen thermische pads en thermische pasta is het van vitaal belang om de aard en de behoeften van de toepassing te begrijpen. Materialen die de thermische interface opvullen, zoals kloofkussentjes en thermische pasta, spelen een belangrijke rol in verschillende toepassingen en hebben hun eigen voordelen en scenario's.
Thermische tussenstukken zijn zachte en comfortabele pads die de spanning op componenten verminderen en trillingen dempen en daarnaast uitstekende thermische prestaties leveren. Hun thermische geleidbaarheid varieert gewoonlijk van 1 tot 6,5 W/mK, terwijl de standaarddiktes gewoonlijk variëren van 0,010″ tot 0,200″, maar dikker kunnen zijn. Bij het kiezen van een thermisch geleidend padmateriaal is het van cruciaal belang om rekening te houden met de ontwerpvereisten. Glasvezel- en aluminium dragers zijn bijvoorbeeld gangbare keuzes, terwijl afschuifbestendige Kapton- en PEN-folies ook geschikt zijn voor toepassingen met een risico op afschuiving.
Wilt u meer weten over hoe u het thermisch beheer van uw elektrische voertuig of energieopslagsysteem kunt optimaliseren? Vul het onderstaande formulier in en ons team van experts neemt contact met u op voor een gratis adviesgesprek.
Thermische tussenstukken
Een warmtegeleidende pad is een massief materiaal dat thermisch geleidend is en een consistente dikte heeft. Ze zijn vaak voorgesneden om een consistente dikte te bieden voor verschillende toepassingen. Dit zorgt voor een consistente drukverdeling tussen de componenten. Hoewel het niet elke kleine opening kan opvullen zoals thermische pasta, is het gemakkelijker te installeren. Bovendien is dit materiaal extreem bestand tegen hoge temperaturen en het vasthouden van vocht. Het wordt vaak gebruikt in toepassingen waar gebruiksgemak en elektrische isolatie van cruciaal belang zijn.
Voordelen van Pads
Gemakkelijk aan te brengen: Thermisch geleidende pads zijn gemakkelijker aan te brengen dan soldeerpasta's waarvoor gespecialiseerde applicatieapparatuur nodig is. Ze moeten gewoon met relatieve druk op de toepassing worden geplaatst.
Productiegemak: Thermisch geleidende pads worden gebruikt in verwarmingselementen om te vermijden dat de pads aan elkaar kleven, wat het werk van de fabrikant vergemakkelijkt. Thermisch geleidende pads zullen daarentegen minder snel uit hun oorspronkelijke positie bewegen dan thermisch geleidende pasta's.
Gestandaardiseerd vermogen voor warmteafvoer: In vergelijking met vloeibare thermische pasta hebben thermische pads een meer gestandaardiseerd warmteafvoervermogen op het padoppervlak, waardoor standaardisatie gemakkelijker te realiseren is. Thermische pads reageren op de temperatuur van de verwarmingscomponent door zacht te worden na het aanbrengen, waardoor de interfaceopening op het toepassingsoppervlak wordt opgevuld.
Nadelen van Pads
Hechtingsproblemen: Wanneer een warmtegeleidende pad op een koellichaam wordt bevestigd, wordt deze meestal gevormd naar een van de warmteproducerende oppervlakken waarmee hij in contact komt. Dit betekent dat als het koellichaam of andere nabijgelegen componenten bewegen, de pad vervangen moet worden.
Eenmalig gebruik: Thermische pads kunnen niet meermaals gebruikt worden en eenmaal verwijderd moet elke component heel voorzichtig behandeld worden, vooral als de pad hecht aan andere componenten van de toepassing. Dit kan kosten en complexiteit toevoegen aan het productieproces.
Lagere thermische geleidbaarheid: Het is minder warmtegeleidend in vergelijking met thermische pasta.
warmtegeleidende pasta
Warmtegeleidende pasta, ook bekend als thermisch geleidend vet of thermische verbinding, is een veelgebruikt materiaal voor thermische interfaces. Het is een zelfklevend materiaal dat effectief kleine defecten bij de interface opvult. Het kan bijvoorbeeld worden gebruikt om luchtlekken tussen verwarmingselementen en koellichamen op te vullen voor een betere warmteoverdracht tussen de oppervlakken. Het heeft een betere warmtegeleiding dan andere interfacematerialen. Het is ook goedkoper dan thermische pads. Hij heeft ook verschillende soorten om uit te kiezen, afhankelijk van de behoeften.
Voordelen
Meerdere toepassingsmethodes: Vergeleken met thermische pads, thermische pasta biedt een vergelijkbare oplossing, maar als vloeistof kan het op verschillende manieren worden gebruikt. Via dispensers (spuiten, buizen, etc.) kan de pasta direct op de centrale verwerkingseenheid (CPU) of het koellichaam worden aangebracht, waarbij zelfs de kleinste interfaciale luchtlekken worden opgevuld voor een effectieve warmteoverdracht en -behoud.
Stabiliteit: Thermisch geleidende pasta's vloeien niet en blijven stabiel onder sterke trillingen. Ze blijven ook na verloop van tijd stabiel.
EFFICIËNTIE: Aangezien de warmteoverdrachtscapaciteit omgekeerd evenredig is met de hoeveelheid gebruikt thermisch interfacemateriaal, is er maar heel weinig warmtegeleidende pasta nodig, bijv. THERM-A-GAP GEL30 of GEL8010. Dit maakt een lage thermische impedantie mogelijk bij zowel dunne als dikke openingen, bij gebruik van gewone koellichamen.
Lage uitgassing: Wanneer producten worden toegepast in de buurt van camera's of optische apparaten, is het van cruciaal belang om een thermische pasta te kiezen die voldoet aan de NASA-normen voor uitgassing. Een lage uitgassing zorgt ervoor dat uitgassend silicone niet zal condenseren op camera's of andere optische apparaten.
Nadelen
TECHNISCHE VEREISTEN VOOR DE TOEPASSING: Bij het gebruik van een warmtegeleidende pasta is het belangrijk om ervoor te zorgen dat het volledige benodigde oppervlak wordt bedekt en dat er voldoende pasta wordt gebruikt. Hoewel minder meestal beter is, vult te weinig niet voldoende eventuele luchtlekken.
Vloeibare toestand kan leiden tot geknoei: De vloeibare aard van warmtegeleidende pasta's kan leiden tot geknoei en verspilling van materiaal tijdens het aanbrengen. Daarom zijn zorgvuldigheid en precisie essentieel om ervoor te zorgen dat de juiste hoeveelheid thermische pasta nauwkeurig wordt aangebracht om verspilling te voorkomen.
Moeilijk te onderhouden: Thermische pasta droogt na verloop van tijd uit door zijn slechte vochtinbrengende eigenschappen. Daarom moet het regelmatig worden aangebracht om de thermische prestaties van het onderdeel te behouden.
Wat is beter: thermische pad vs thermische pasta
Kan ik thermische pasta gebruiken in plaats van thermische pads?
Thermische pasta of gel kan een redelijk alternatief zijn voor thermische pads. In vergelijking met thermische pads biedt thermische pasta automatiseringsmogelijkheden, een lagere impedantie (in het geval van sommige materialen) en de mogelijkheid om consistenter te zijn op onregelmatige oppervlakken. Het gebruik van thermische pasta kan in de volgende situaties overwogen worden:
Hogere productievraag: Als je productievraag groter is dan 5.000 onderdelen per jaar, is een warmtegeleidende pasta wellicht een betere keuze.
Complexe patroonontwerpen: Als het onderdeelontwerp complexe patronen bevat, kan thermische pasta handiger zijn voor geautomatiseerde toepassingen.
Deel kwetsbaarheid: Als het onderdeel kwetsbaar is omdat de soldeerpasta weinig mechanische spanning veroorzaakt, kan een warmtegeleidende pasta geschikter zijn.
Stel dat het de bedoeling is om een thermisch pad te vervangen door een warmtegeleidende pasta. In dat geval zijn enkele aanbevolen producten Chomerics Therm-a-Gap Gel 75 (hoge thermische geleidbaarheid), Gel 30 of 8010 (gebruikt in toepassingen voor auto's met ultralage compressie).
Zijn thermische pads beter dan thermische pasta?
De keuze tussen thermische pads en thermische pasta is geen eenduidige "betere" keuze, maar hangt eerder af van de specifieke behoeften van de toepassing. Thermische pads worden van oudsher gebruikt voor een breed scala aan toepassingen en zijn bijzonder goed in het onderdrukken van trillingen en het opvullen van de ruimte. Omdat ze met de hand worden aangebracht, kunnen ze een grotere uitdaging vormen op het vlak van oppervlakteconsistentie.
Thermische pasta biedt daarentegen automatiseringsmogelijkheden, een lagere impedantie en de mogelijkheid om een hogere consistentie te bieden op onregelmatige oppervlakken. Als gevolg hiervan kan thermische pasta geschikter zijn wanneer de productiebehoeften groter zijn, het ontwerp van onderdelen complexer is of onderdelen kwetsbaarder zijn.
In het algemeen hangt de keuze af van de vereisten van de specifieke toepassing en moeten de voordelen van zowel thermische pads als thermische pasta samen overwogen worden en moet de keuze dienovereenkomstig gemaakt worden.
FAQ
Wat is beter, thermische pasta of thermisch pad? Er is geen definitief antwoord op deze vraag en de beslissing hangt af van uw specifieke toepassing. Over het algemeen is thermische pasta beter in het opvullen van openingen en het verbeteren van de warmteoverdracht, maar in sommige gevallen kan een thermisch pad geschikter zijn.
Omdat thermische pasta in een beperktere omgeving wordt gebruikt, is het over het algemeen niet mogelijk om thermische pasta te vervangen door een thermisch pad. Het is daarentegen wel mogelijk om een thermisch pad te vervangen door een thermische pasta.
Het wordt niet aanbevolen om thermische pads en pasta samen te gebruiken. De reden hiervoor is dat ze samen de thermische weerstand kunnen beïnvloeden, wat kan leiden tot storingen in het elektronische apparaat.
Thermische pads kunnen gebruikt worden met elk substraat en hebben een breder toepassingsgebied. Bovendien drogen thermische pads na verloop van tijd niet uit en verliezen ze hun thermische geleidbaarheid niet. Ze bieden thermische prestaties op lange termijn voor elektronische apparaten.
