Кремнийорганические теплопроводящие подложки

Чтобы радиатор эффективно работал, необходимо обеспечить его плотное прилегание к источнику нагрева. При выборе вариантов крепления радиатора рассматривают такие параметры, как цена, размер, вес, эффективность и др. Любой вариант крепления должен обеспечивать максимальный контакт двух поверхностей, но, с другой стороны, он не должен приводить к трещинам в плате и на корпусах компонентов.

8810 – это теплопроводящая лента толщиной всего 250 мкм с акриловым адгезивом, она показывает отличные термопроводные и электроизоляционные свойства при высокой адгезии к радиатору.

Лента 8810 имеет три слоя: слой акрилового адгезива с керамическим наполнителем и два слоя лавсанового лайнера. Акриловый состав отвечает за адгезивные свойства материалы, т.е. за качество его крепления, а керамический наполнитель обеспечивает теплоперенос.

Защитный лайнер
Акриловый адгезив+керамический наполнитель
Защитный лайнер

 

 - керамический наполнитель

Эффективность теплоотвода, в первую очередь, зависит от качества контакта с поверхностью, а она, в свою очередь, характеризуется таким свойством, как смачиваемость. Это способность адгезива растекаться по всей поверхности субстрата, чтобы между адгезивом и этой поверхностью не возникли воздушные пустоты.

Подложки серии 8810 имеют повышенную толщину, за счет чего более плотно прилегают к поверхности радиатора и заполняют неровности его микрорельефа. На рисунке приведены результаты теста на смачиваемость подложек серии 88хх и подложки конкурента. После приложения усилия в 50 psi в течение 10 секунд подложка 8810 демонстрирует смачиваемость в 87,2% по сравнению с 16,1% конкурента.

Рассмотрим работу подложек 8810 в критических условиях температурной перегрузки. Как известно, пасты не восстанавливают свою теплопроводность после перегрузок, они просто засыхают. Подложки 8810 могут кратковременно работать при температурах 125-150°С (часы и дни), стандартная рабочая температура для них составляет 90-100°С.

На рисунке показан график испытаний на ударную прочность, изменение термосопротивления при резких скачках температуры в диапазоне -55…+125°С с цикличностью 3 часа. По результатам после 10,000 часов испытаний термосопротивление подложки 8810 не изменилось.

Адгезив ленты 8810 имеет достаточную начальную адгезию, она может составлять от 20 до 50% от конечной прочности. Максимум адгезии достигается через 24 часа.

На графике показана зависимость процента смачиваемости (площадь рабочего контакта) от температуры кристалла для трех компонентов разной мощности, 2, 10 и 20 Вт. Здесь видно, что даже при 30-40% контакте с подложкой уже достигается максимальный теплоотвод для маломощных приборов, устройства с высокой теплоотдачей, до 20 Вт требуют обеспечения максимального контакта с поверхностью.

На следующем графике показана прочность на отрыв и усилие сдирания для обычной теплопроводящей ленты, ленты 3М и ленты серии VHB также от 3М. Столбики разных цветов указывают на температурные режимы.

Удобны и эффективны подложки 8810 при монтаже. Подложка имеет два защитных лайнера, удалив первый можно приклеить подложку к первой поверхности, удалив второй, сборка крепится ко второй поверхности. Такой монтаж не требует крепежных элементов (например, винтов для транзисторов) и увеличивает скорость сборочных операций. Немаловажным является и тот факт, что подложки можно удалить (т.е. они ремонтопригодны), при этом поверхность радиатора останется чистой. Подложки можно монтировать не только к радиаторами, но и напрямую к печатным платам и корпусам.

Кратко суммируем преимущества подложек 8810

—Малая толщина 250 мкм
—Высокая адгезия, отличные изоляционные свойства
—Не имеет цикла отвержения, максимальные характеристики через 24 часа
—Теплопроводность: 0,6 Вт/м-К
—Мягкая подложка хорошо заполняет неровности рельефа, идеально для материалов с низкой поверхностной энергией
—Отличная смачиваемость поверхности без «воздушных мостов»
—Отличная стойкость на сдвиг
—Диэлектрическая прочность 26 кВ/мм
—Стойкость к перегрузкам: не высыхает и не теряет свойств после пикового нагрева
—Быстрый монтаж, простота сборочных операций, не требует крепежа
—Выпускается в листах для вырубки различных форм

Характеристики

—Теплопроводность: 0,6 Вт/м-К
—Диэлектрическая проницаемость: 100 МГц
—Диэлектрическая прочность >26 кВ/мм
—Адгезив: акриловый с керамическим наполнителем
—Толщина: 250 мкм, защитный лайнер 50 мкм
—Цвет: белый
—Срок хранения: 24 месяца
—Прочность за сдвиг (статический): 1000 г (удерживается 10,000 минут) при t 22-70°С
—Прочность за сдвиг (динамический): 1008 г при t 22°С, 216 г при t 70°С

Ассортимент теплопроводных лент 3М

Толщина, мм	Стандартные	С высокой адгезией и смачиваемостью	С высокой адгезией	С повышенной адгезией UL 94 V-2	Нерастягивающаяся UL 94 V-0
0,05	9882	8802
0,13	9885	8805		8708-013
0,17					8943 (без UL94)
0,19					8940
0,2					8904-02
0,25		8810	TM-670SA		8904-025
0,3				8910-03
0,38		8815	TM-671SA
0,5		8820	TM-672SA		8904-05