열전도성 은 왜 열 패드를 선택 할 때 충분 하지 않습니까?

열 패드를 선택할 때 열 전도성은 종종 엔지니어들이 가장 먼저 살펴보는 사양입니다.10 W/m·K 또는 15 W/m·K의 물질은 5 W/m·K의 물질보다 더 나은 열 성능을 제공하는 것처럼 보일 수 있습니다..

그러나 열전도만으로는 실제 전자 장치에서 열 패드가 얼마나 잘 작동하는지 결정할 수 없습니다.

인공지능 서버, GPU, CPU, 전력 모듈, 자동차 전자제품 및 배터리 시스템과 같은 애플리케이션에서는 엔지니어들은 열 저항, 두께,압축성, 접촉 압력, 전기 단열, 신뢰성 및 적용 조건.

1열전도 대 열 저항

W/m·K로 표현된 열전도성은 물질이 열을 얼마나 효과적으로 전달하는지 설명합니다.

하지만 열 패드의 실제 열 전달 성능은 전도성 뿐만 아니라

단순화된 관계는:

열 저항 ≈ 두께 / (열전도 × 접촉 영역)

이것은 높은 전도성 열 패드가 너무 두꺼우거나 짝짓기 표면과 좋은 접촉을 달성하지 않으면 반드시 낮은 열 저항을 제공하지 않을 수 있음을 의미합니다.

예를 들어, 표면 접촉이 약한 15 W / m · K 열 패드는 구성 요소와 히트 싱크에 가깝게 일치하는 낮은 전도성 패드보다 더 나쁜 성능을 보일 수 있습니다.

따라서 엔지니어 들 은 W/m·K 값 만 비교 하는 것 이 아니라 실제 적용 조건 하 에서 열 저항 을 평가 해야 한다.

2두께가 중요합니다.

열 패드의 두께는 또 다른 중요한 요소입니다.

전자 부품 및 히트리싱은 거의 완벽하게 평평한 표면을 가지고 있지 않습니다. 열 패드는 일반적으로 두 표면의 간격을 채우기 위해 사용됩니다.

패드가 너무 얇으면 표면 불규칙성을 충분히 보완하지 못할 수 있습니다.

너무 두꺼워지면, 추가 물질 두께가 열 저항을 증가시킬 수 있습니다.

따라서 올바른 두께를 선택하는 것은 다음과 같은 균형입니다.

• 격차 크기
• 열 저항
• 압축성
• 표면 평면성
• 조립 허용량

GPU 열 관리 및 AI 서버 냉각과 같은 응용 프로그램에서는 사용 가능한 열 인터페이스 격차가 매우 제한되어 있기 때문에 정확한 두께 선택이 특히 중요합니다.

3압축성 및 적합성

좋은 열 패드는 열 소스와 히트 싱크의 표면에 적합해야합니다.

여기서 압축성이 중요해집니다.

부드럽고 적합 한 열 패드는 미세한 표면 불규칙성을 채우고 공기의 틈을 줄일 수 있습니다. 공기는 열 전도성이 매우 낮습니다.그래서 공기 간극을 최소화하면 열 전달을 크게 향상시킬 수 있습니다..

그러나 과도 한 부드러움 은 항상 바람직 한 것 이 아니다.

또한 재료는 조립 및 장기 사용 중에 충분한 기계적 안정성을 제공해야합니다.

따라서 엔지니어들은 다음을 고려해야 합니다.

압축성 + 접촉 압력 + 표면 적합성

단순히 가장 높은 열전도성을 가진 물질을 선택하는 것이 아니라

4전기 단열은 매우 중요합니다.

많은 전자 응용 프로그램에는 열 전도성 및 전기 단열을 모두 제공하기 위해 열 인터페이스 재료가 필요합니다.

예를 들어, 열 패드는 다음과 같이 사용할 수 있습니다.

• 전력 반도체 장치
• MOSFET
• IGBT
• GPU 모듈
• 자동차용 전자제품
• 배터리 시스템
• 전원 공급 장치

이러한 애플리케이션에서, 열 전도성이 우수한 물질은 요구되는 전기 단열 요구 사항을 충족하지 않으면 적합하지 않을 수 있습니다.

설계에 따라 엔지니어들은 다음과 같은 특성을 평가해야 할 수도 있습니다.

• 다이렉트릭 강도
• 부피 저항성
• 정전 전압
• 전기 단열 안정성

따라서 이상적인 열 패드는 전기 및 열 요구 사항을 동시에 충족해야합니다.

5기계적 신뢰성 및 압축 세트

전자 기기들은 지속적인 열순환으로 수천 시간 동안 작동할 수 있습니다.

작동 중, 부품은 온도가 변함에 따라 반복적으로 팽창하고 수축할 수 있습니다.

온도 패드는 이 과정 내내 충분한 접촉을 유지해야 합니다.

중요한 특성은 다음과 같습니다.

• 압축 세트
• 당기력
• 찢기 저항성
• 기계적 안정성
• 장기 압축 행동

초기 테스트에서 좋은 성능을 보이는 열 패드는 기계적 특성이 적합하지 않으면 장기적인 열 사이클 후에 동일한 성능을 유지할 수 없습니다.

이것은 특히 자동차 전자제품, EV 배터리 시스템 및 산업용 전력 전자제품에서 중요한데, 장기적인 신뢰성이 주요 고려 사항입니다.

6작동 온도 범위

또한 실제 작동 온도 범위에서 열 성능을 평가해야합니다.

소비자 전자 장치에 사용되는 열 패드는 자동차 또는 산업용 애플리케이션에서 사용되는 것과 매우 다른 요구 사항을 가질 수 있습니다.

엔지니어들은 다음을 고려해야 합니다.

최소 작동 온도 → 정상 작동 온도 → 최대 작동 온도

재료는 필요한 온도 범위 전체에 걸쳐 기계적 및 열적 특성을 유지해야합니다.

까다로운 애플리케이션의 경우 열순환 및 가속 노화 조건에서의 테스트는 장기 신뢰성에 대한 추가 정보를 제공할 수 있습니다.

7가공 가능성 및 도어 절단

대량 생산에서 열 패드는 단순히 직사각형 잎으로 거의 사용되지 않습니다.

다음의 모양으로 사용자 정의 모양으로 변환해야 할 수도 있습니다.

• 구멍
• 슬롯
• 단계
• 톱니
• 여러 차원
• 접착성 층

따라서, 도어 절단 능력과 차원 안정성 또한 재료 선택에 영향을 줄 수 있습니다.

열전도성이 뛰어나지만 처리 특성이 좋지 않은 열 패드는 생산 복잡성이나 제조 비용을 증가시킬 수 있습니다.

OEM 및 ODM 애플리케이션의 경우, 맞춤형 열 패드는 조립을 단순화하고 일관성을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

8열 패드 선택은 응용 프로그램에 기반해야합니다.

모든 용도에 적합한 단 하나의 열 패드는 없습니다.

다른 장치들은 다른 특성을 우선 순위에 둘 수 있습니다.

이 때문에 열 패드 선택은 열 전도성만 시작하기보다는 실제 응용 요구 사항에서 시작해야합니다.

올바른 열 패드를 선택하는 방법

열 패드를 선택하기 전에 엔지니어들은 적어도 다음의 매개 변수를 고려해야 합니다.

1열전도
어떤 수준의 열 전달이 필요합니까?

2열 저항
필요한 두께와 압력에서 실제 열 성능은 무엇입니까?

3간격 두께
온도 소스와 히트 싱크 사이의 실제 격차는 무엇입니까?

4압축성
조립 중에 얼마나 많은 압축이 가능합니까?

5전기 단열
응용 프로그램에는 다이 일렉트릭 단열이 필요합니까?

6작동 온도
최소와 최대 작동 온도는 무엇입니까?

7기계적 신뢰성
물질은 장기 압축 및 열 순환 동안 성능을 유지할 수 있습니까?

8제조 요구 사항
재료는 도어 절단, 접착지 또는 사용자 정의 크기가 필요합니까?

ZIITEK첨단 열 관리용 열 패드

까다로운 애플리케이션을 위해, ZIITEK는 전자 열 관리를 위해 설계 된 열 인터페이스 재료 (TIMs) 를 제공합니다.

ZIITEK열 패드는 열 전도성, 두께, 크기, 압축성, 전기 단열 및 작동 온도와 같은 응용 요구 사항에 따라 사용자 정의 할 수 있습니다.

인공지능 서버, GPU, CPU, 전력 전자제품, 자동차 전자제품, EV 배터리 시스템 및 산업 장비 등 응용 프로그램에서 사용할 수 있습니다.

열 패드를 W/m·K 값에만 기초하여 선택하는 대신, 엔지니어들은 전체 열 인터페이스 시스템을 평가해야 합니다.기계적 특성 및 장기 신뢰성.

올바른 열기구 를 선택 하는 데 도움 이 필요 합니까?

응용 프로그램, 틈 두께, 차원, 작동 온도 및 열 요구 사항을 공유ZIITEK팀

우리는 당신의 응용 프로그램에 적합한 열 패드 솔루션을 평가하는 데 도움이 될 수 있습니다.