Как да изберете силиконова топлопроводна подложка: обяснение на топлопроводността, дебелината и твърдостта

Изборът на силиконова топлопроводна подложка се свежда до три числа: термична проводимост (колко бързо се пренася топлината), дебелина (разстоянието, което трябва да се запълни), и твърдост (колко лесно се прилепва към повърхността). Ако изберете правилно тези параметри, охлаждането ще бъде надеждно; ако ги изберете погрешно, компонентът ще прегрява или топлоотводът няма да се монтира правилно. В това ръководство се обяснява всеки от тези фактори и се предлага работен процес, който можете да приложите за всеки проект. Повечето топлинни повреди, които наблюдаваме, са резултат от несъответствие по един от тези три параметъра, така че няколкоминутното определяне на спецификациите в началото спестява скъпо преизпълнение по-късно.

1. Топлопроводност (W/m·K)

Това е способността на подложката да пренася топлина. Стандартната серия на VOLSUN има стойности 1,5 до 6,0 W/m·K. По-високата стойност означава по-добро топлопренасяне — но също така и по-твърда, по-крехка подложка, която изисква по-голямо прилагано налягане. Изберете подходящата най-ниска проводимост, която отговаря на вашия топлинен бюджет , а не най-високото число в наличност.

2. Дебелина (мм)

Стандартни размери на подложките 0,5–5,0 мм. Дебелината на подложката трябва да е поне колкото най-голямата междина между компонента и топлоотвода. Ако е твърде тънка, остава въздух; ако е твърде дебела, добавя се топлинно съпротивление и може да не се затвори сглобката. Измерете междината при най-неблагоприятния допуск, след което изберете дебелина с резерв.

3. Твърдост (по скалата Shore OO)

Твърдостта определя колко добре подложката се приспособява към неравни повърхности. Стандартните класове VOLSUN са около 30–70 Shore OO — ултрамеко GP1002-SI е под 10. По-меките дискове се приспособяват при по-ниско налягане и по-добре понасят деформирани части; по-твърдите дискове са подходящи за стабилни, високоналягащи халки, където е важна запазването на формата.

Други технически характеристики за проверка

· Класификация по горимост — всички дискове VOLSUN са V-0.

· Работна температура — стандартно от −40 °C до +200 °C ; GP1002-SI с номинална работна температура до −60 °C.

· Електрическа изолация — обемно съпротивление ≥10¹² Ω·cm, диелектрична якост >6 kV/mm.

· Съответствие — RoHS, REACH.

Проста процедура за избор

1. Измерете зазора (с допуск) → определя дебелина.

2. Оценете топлинната мощност → определя минималната топлопроводност.

3. Проверете равнинността на повърхността и налягането от стягане → определя твърдост.

4. Потвърдете температурния диапазон и изискванията за огнеустойчивост/изолация.

5. Изберете класа от таблицата по-горе.

Топлопроводността и другите показатели са типични стойности от стандартни изпитания; реалната производителност зависи от налягането при контакт, равнинността на повърхността и разстоянието. Имайте предвид, че класовете с по-висока топлопроводност (W/m·K) са по-твърди и по-крехки — те изискват по-голямо налягане при монтажа, затова „най-високото число“ рядко е най-добрата опция.

Съответствие на продуктите VOLSUN

· GP1501 → GP6001 — стандартна серия с топлопроводност 1,5–6,0 W/m·K, обхващаща повечето проекти.

· GP3001-PI — топлопроводност 3,0 W/m·K с повърхност, подсилена с полиимид, за по-добра механична устойчивост и електрическа изолация.

· GP1002-SI — ултрамекък (<10 по скалата Shore OO), класифициран за −60 °C, с възможност за персонализиран цвят за тесни зазори и студени среди.

Накрая започнете с дебелината според вашия зазор, топлопроводимостта според вашата топлинна натовареност и твърдостта според вашия стягащ елемент. Запазете разумна маржа и няма да имате прегряване или трудности при сглобяването. Нуждаете ли се от второ мнение относно вашите параметри? Свържете се с Volsun отбора за проби.