Van CPU naar IGBT: selectie van thermisch geleidende pasta en optimalisatiegids voor thermisch beheer

Met de continue toename van de vermogensdichtheid van elektronische apparaten is effectief thermisch beheer een cruciale factor geworden voor het waarborgen van de betrouwbaarheid en prestaties van het systeem. Van de centrale verwerkingseenheid (CPU) van personal computers tot IGBT's in de vermogenselektronica, als de warmte die door elektronische componenten tijdens het gebruik wordt gegenereerd niet snel wordt afgevoerd, zal de temperatuur snel stijgen, wat de prestaties van de apparatuur beïnvloedt, de levensduur verkort en zelfs storingen veroorzaakt.

Thermisch geleidende siliconen is een veelvoorkomend type thermisch grensvlakmateriaal, dat veel wordt gebruikt in de koelsystemen van verschillende elektronische apparaten vanwege de uitstekende thermische geleidbaarheid, gemakkelijke toepassing en kostenvoordelen. Om te voldoen aan de diverse eisen van verschillende toepassingsscenario's, blijft het echter een praktische uitdaging voor ingenieurs om thermisch geleidende siliconen wetenschappelijk te selecteren en te gebruiken om goede resultaten op het gebied van thermisch beheer te bereiken.
Thermisch geleidende siliconen is een pasta-achtig composietmateriaal dat is samengesteld uit een organische siliconenmatrix en een geleidende vulstof. Het werkingsprincipe is het vullen van de microscopische openingen tussen de heatsink en het verwarmingselement, het verwijderen van de lucht tussen de grensvlakken en het tot stand brengen van een effectief warmtegeleidingskanaal. De belangrijkste prestatie-indicatoren van thermisch geleidende siliconen zijn onder meer thermische geleidbaarheid (meestal variërend van 1,2 tot 25 W/m·K), thermische weerstand (aanzienlijk beïnvloed door dikte en contactoppervlak), bedrijfstemperatuurbereik (-40°C tot 200°C), diëlektrische sterkte (belangrijk voor isolatietoepassingen) en reologische eigenschappen zoals viscositeit en thixotropie. Bovendien is de stabiliteit van de prestaties bij langdurig gebruik, inclusief weerstand tegen veroudering, uitdroging en pompvermogen, ook een factor om te overwegen in praktische toepassingen.

Thermisch geleidende siliconen is een belangrijk materiaal voor thermisch beheer in elektronische apparaten. De juiste selectie en toepassing van dit materiaal hebben een aanzienlijke impact op de prestaties en betrouwbaarheid van de apparaten. In de toekomst, naarmate de vermogensdichtheid van elektronische apparaten blijft toenemen en de toepassingsscenario's diverser worden, zal de technologie van thermisch geleidende siliconen zich ontwikkelen in de richting van hogere thermische geleidbaarheid, betere stabiliteit en grotere intelligentie.