La dissipation thermique devient un facteur essentiel pour déterminer les performances et la longévité des produits dans les équipements électroniques d'aujourd'hui, de plus en plus complexes et gourmands en énergie. Les ingénieurs et les-bricoleurs-privilégient désormais les coussinets en silicone thermoconducteurs par rapport aux autres matériaux de dissipation thermique en raison de leur capacité de remplissage supérieure et de leurs qualités isolantes fiables.
A tampon en silicone thermoconducteurest un matériau d'interface thermique semblable à une feuille-composé de charges thermiquement conductrices et de silicone comme matériau de base. Il a une texture lisse et une affinité de surface, une élasticité et une compressibilité élevées.
Une façon de conceptualiser son fonctionnement est celle d'un « effet de remplissage et de pontage » : il existe de nombreux espaces minuscules et imperceptibles entre les dissipateurs thermiques et les composants électriques (tels que les puces). Le transport de chaleur est considérablement entravé par la mauvaise conductivité thermique de l’air dans ces espaces. Le coussinet en silicone thermoconducteur est légèrement comprimé sous pression, remplissant précisément ces espaces, libérant l'air et créant un canal de conduction thermique efficace entre la source de chaleur et le dissipateur thermique.
Principales caractéristiques et avantages des coussinets en silicone qui conduisent la chaleur : Conductivité thermique élevée. Le « coefficient de conductivité thermique », qui est son principal indicateur, quantifie sa capacité à conduire la chaleur. La conductivité thermique des tampons en silicone thermoconducteurs courants varie de 1,0 W/m·K à plus de 10,0 W/m·K, satisfaisant ainsi une variété de besoins de dissipation thermique.
Isolation électrique : en éliminant avec succès les courts-circuits et en garantissant un fonctionnement sûr des équipements, le substrat en silicone lui-même constitue un excellent isolant électrique.
Douceur, élasticité et faible résistance thermique de contact : réduit considérablement la résistance thermique de contact en remplissant facilement les surfaces inégales et en obtenant un contact serré même à basse pression.
Adhérence naturelle et facilité d'utilisation : la surface est facile à enlever et à remplacer, et sa légère adhérence la rend plus facile à installer et à positionner sans avoir besoin d'adhésifs supplémentaires.
Résistance aux hautes et basses températures et aux intempéries : performances stables, résistance aux intempéries et au vieillissement, et large plage de températures de fonctionnement (généralement de -40 degrés à 200 degrés).
Amorti et absorption des chocs : Protège les composants précis en offrant un certain niveau d'absorption des chocs.
Où est-ce indispensable ?
Éclairage LED : conduction thermique entre les puces LED et le substrat en aluminium/boîtier du dissipateur thermique.
Modules d'alimentation : isolation thermique entre le boîtier et les MOSFET de puissance, les transformateurs et autres pièces produisant de la chaleur.
Dissipation thermique des puces dans les stations de base, routeurs, commutateurs et autres équipements de communication.
L'électronique automobile dans les voitures à énergies nouvelles comprend des contrôleurs de moteur, des systèmes de gestion de batterie (BMS) et des chargeurs embarqués (OBC).
Les téléviseurs intelligents, les tablettes et les smartphones ont tous une dissipation thermique localisée.
Contrôle industriel : dissipation thermique des dispositifs de puissance dans les équipements de contrôle industriel, y compris les servomoteurs et les automates programmables.
Comment choisir le bon coussin thermique ?
Choisir le bon coussin thermique nécessite de prendre en compte les paramètres clés suivants :
L'indicateur le plus crucial est la conductivité thermique. Plus haut n’est pas nécessairement mieux ; la consommation électrique de la source de chaleur et le besoin de dissipation thermique doivent être équilibrés. En général, les scénarios de faible-puissance peuvent utiliser 1,0 à 3,0 W/m·K, tandis que les scénarios de haute-puissance nécessitent 5,0 W/m·K ou plus.
Le paramètre le plus susceptible d’être mal sélectionné est l’épaisseur. L'idée est que l'épaisseur du coussin thermique doit être légèrement supérieure ou égale à l'espace réel entre la source de chaleur et le dissipateur thermique. S'il est trop épais, il ne sera pas comprimé, ce qui augmentera la résistance thermique ; s'il est trop fin, il ne peut pas remplir l'espace. Les épaisseurs typiques vont de 0,5 à 5,0 mm.
Dureté : généralement exprimée en Shore 00. Un tampon plus doux avec moins de dureté est plus facile à comprimer et à remplir les petits espaces. Cependant, une compression sévère peut endommager un coussinet trop mou pour des espaces plus larges.
Tension de claquage : Si l'application nécessite une isolation électrique, cette caractéristique doit être prise en compte pour garantir que l'équipement répond aux critères de classe d'isolation.
Taille et forme : les feuilles sont disponibles à l'achat et peuvent être-découpées, perforées ou façonnées spécialement selon vos souhaits.
Quelles mesures de sécurité doivent être respectées lors de la pose de coussinets en silicone thermoconducteurs ?
Assurez-vous que la surface est exempte de poussière et de graisse en la nettoyant.
Si nécessaire, retirez le film protecteur avant de fixer et d'aligner soigneusement le tampon.
Pour garantir un contact complet entre le tampon et la surface, appliquez la pression appropriée.
Pour éviter de le déchirer, ne le pliez pas et ne l’étirez pas excessivement.
En tant que matériau d'interface thermique très efficace, fiable et-convivial, les coussinets en silicone conducteurs de température-sont essentiels à l'industrie électronique actuelle. Pour obtenir la meilleure conception de dissipation thermique, il faut une compréhension approfondie et une sélection minutieuse des facteurs, notamment la conductivité thermique, l'épaisseur et la dureté.
