Термопаста

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Термоінтерфейс - шар теплопровідного матеріалу (зазвичай багатокомпонентного) між охолоджуваною поверхнею і пристроєм відведення тепла. Найпоширенішим типом термоінтерфейсу є теплопровідні пасти.

Типи термоінтерфейсу[ред.ред. код]

Теплопровідні склади знаходять застосування при виробництві електронних компонентів, в теплотехніці та вимірювальної техніки, а також при виробництві радіоелектронних пристроїв з високим тепловиділенням. Термоінтерфейс мають наступні форми:

  • Теплопровідні пастоподібні сполуки;
  • Полімеризовані теплопровідні сполуки;
  • Теплопровідні клеючі суміші;
  • Теплопровідні прокладки;
  • Припої і рідкі метали.

Теплопровідні пасти[ред.ред. код]

Шприц з термопастою

Теплопровідна паста (розм. термопаста) - багатокомпонентна пластична речовина з високою теплопровідністю, використовувана для зменшення теплового опору між двома дотичними поверхнями. Теплопровідна паста служить для заміни повітря, що знаходиться між поверхнями, на теплопровідну пасту з більш високою теплопровідністю. Типовими і найпоширенішими термопровідними пастами російського виробництва є КПТ-8 та АлСіл-3.

Вимоги[ред.ред. код]

Основні вимоги до термопровідних паст:

  • Найменший тепловий опір;
  • Стабільність властивостей з плином часу роботи та зберігання;
  • Стабільність властивостей в робочому діапазоні температур;
  • Зручність нанесення і легкість змивання;
  • В деяких випадках до теплопровідних сполук пред'являються вимоги високих електроізоляційних властивостей.

Сполуки[ред.ред. код]

При виготовленні термопровідні паст в якості теплопровідних компонентів використовуються наповнювачі у вигляді мікро і нано дисперсних порошків та їх суміші:

  • Металів (вольфрам, мідь, срібло);
  • Мікрокристалів (алмаз);
  • Оксиди металів (цинку, алюмінію та ін);
  • Нітридів (бору, алюмінію).

В якості в'яжучих речовин використовуються мінеральні чи синтетичні масла, рідини та їх суміші, що мають низьку випаровуваність. Існують теплопровідні пасти з полімеризацією на повітрі сполук. Іноді, з метою підвищення щільності, до їх складу додаються легко випаровувані компоненти. Які дозволяють мати досить рідку теплопровідну пасту в процесі нанесення і високо щільний термоінтефейс з високою теплопровідністю. Такі теплопровідні сполуки зазвичай виходять на максимальну теплопровідність протягом 5 - 100 годин роботи в штатному режимі (конкретні значення в інструкції по застосуванню). Існують термопровідні пасти на основі рідких при 20-25 ° С металів, що складаються з чистих Індію і Галлію і сплавів на їх основі.

Використання[ред.ред. код]

Термопаста використовується в електронних пристроях як термоінтерфейсу між тепловиділяючими елементами і пристроями відводу тепла від них. (Наприклад між процесором і кулером). Головна вимога при застосуванні теплопровідної пасти - мінімальна товщина її шару. Для цього при нанесенні теплопровідних паст необхідно керуватися рекомендаціями виробника. Невелика кількість пасти, нанесена на область теплового контакту, скріплюється при стисненні поверхонь один до одного. При цьому паста заповнює дрібні поглиблення в поверхнях і витісняє повітря, що володіє вкрай низькою теплопровідністю.

Інші випадки застосування. Термопаста використовується при охолодженні вузлів електроніки має тепловиділення більше допустимого для даного типу корпусу: силових транзисторів і мікросхем живлення (ключах) в імпульсних блоках живлення, і блоках рядкової розгортки телевізорів з кінескопом (електронно-променевою трубкою).

Теплопровідні клеї[ред.ред. код]

Застосовується у випадку, якщо неможливе використання теплопровідної пасти (через відсутність кріплення), для монтажу тепловідводної арматури до процесора, транзистору і т.п. Це нерозбірне з'єднання і вимагає дотримання технології склеювання. У разі її порушення можливе збільшення товщини термоінтерфейсу і погіршення теплопровідності з'єднання.

Пайка[ред.ред. код]

Набирає популярність термоінтерфейс заснований на спайці поверхонь легкоплавким металом. При правильному застосуванні такий метод дає рекордні параметри питомої теплопровідності проте має безліч обмежень і підводних каменів. У першу чергу проблемою є матеріал поверхонь і якість підготовки до монтажу. У виробничих умовах можлива пайка будь-яких матеріалів (деякі вимагають спеціальної підготовки поверхонь). У побутових умовах або в майстернях паянням з'єднуються мідні, срібні, золоті поверхні та інші добре піддатливі лудінню матеріали. Алюмінієві, керамічні та полімерні поверхні зовсім не придатні (а значить неможлива гальванічна ізоляція деталей).

Перед з'єднанням пайкою, сполучні поверхні очищають від забруднень. Надзвичайно важлива якісна очищення поверхонь від всіх типів забруднень і слідів корозії, оскільки при низьких температурах флюси неефективні і не використовуються. Очищення виконується механічною зачисткою і видаленням забруднень розчинниками (наприклад спиртом), для чого в коробку з термоінтерфейсом часто вкладають жорстку губку і гігієнічну проспиртовану серветку. З цієї ж причини не можна працювати з термоінтерфейсом без рукавичок: жир вбиває якість пайки.

Власне пайка виконується нагріванням при заданому виробником термоінтерфейсу зусиллям з'єднання. При цьому деякі типи промислових термоінтерфейсів вимагають початкового розігріву обох спаюваних деталей до 60 ... 90 градусів Цельсія, що може представляти проблему для чутливих охолоджуваних електронних компонентів. Звичайно рекомендують робити попередній розігрів (наприклад феном) з подальшою остаточної спайкою саморозігріву пристрою.

На сьогодні термоінтерфейс такого типу пропонується у вигляді фольги із сплаву з температурою плавлення трохи вище кімнатної (50 ... 90 град.Цельсія, наприклад Шаблон:Не переведено 3) і у вигляді пасти металу з кімнатною температурою плавлення. Пасти складніші в застосуванні (їх необхідно ретельно вмазувати в спаювані поверхні). Фольга вимагає спеціального прогріву при монтажі.

Ізолюючийий термоінтерфейс[ред.ред. код]

Електрична ізоляція між елементами теплопередачі зазвичай використовується в силовій електроніці. Виконується за допомогою керамічних, слюдяних, силіконових або пластикових прокладок, підкладок, покриттів:

  • Гнучкі прокладки з силіконових компаундів і тверді прокладки з кераміки;
  • друковані плати з основою з алюмінієвого або мідного листа, покритого тонким керамічним шаром, поверх якого нанесена мідна фольга доріжок. Такі плати, як правило, "односторонні" (фольга з одного боку), а другою стороною вони кріпляться до тепловідводу (радіатора).
  • Повністю ізольовані силові компоненти (металевий тепловивід стандартних корпусів силових електронних компонентів покритий шаром епоксидного складу).

Застосування[ред.ред. код]

Нанесення, зняття термоінтерфейсу виконується суворо за інструкцією виробника пристрою охолодження і термоінтерфейсу.

Деякі типи термоінтерфейсів є електропровідними, тому з ними потрібно проявляти особливу обережність (не допускати надлишків електропровідного матеріалу) при нанесенні на поверхню з метою недопущення небажаних і небезпечних електроз'єднань!

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]


Комп'ютер Це незавершена стаття про комп'ютери.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.

Посилання[ред.ред. код]