Thermische interfacematerialen zorgen voor goede warmteoverdracht

In theorie zijn de oppervlakken van koelprofiel en warme component (processor, IGBT, ..) vlak, maar in realiteit zijn er altijd kleine oneffenheden. Dat leidt tot luchtinsluitingen en een slechte geleiding van de warmte naar het koelprofiel. Met thermische interfacematerialen (TIM’s) biedt Batenburg Mechatronica oplossingen om deze oneffenheden op te vullen en een goede warmteoverdracht tussen component en koelprofiel te realiseren.

Batenburg Mechatronica levert TIM’s in verschillende samenstellingen en gebruiksmodi: thermische pasta’s, gapfiller pads, phase change materiaal en grafiet folie. Thermische pasta’s zijn viskeuze vetten met thermisch geleidende partikels, die tussen de component en de heatsink uitgesmeerd worden. Ze hebben meestal een lagere thermische geleidbaarheid en aangezien de dikte van de laag bij elke operator anders kan zijn, kan de thermische weerstand ook verschillen. Bij de gapfiller pads wordt de thermische geleidbaarheid bepaald door de aard en hoeveelheid van de thermische partikels. Deze thermische films, al of niet uitgerust met een zelfklevende laag, bestaan van 1 W/mK tot enkele tientallen W/mK. Hoe zachter en flexibeler de gapfiller, hoe beter ze grotere gaten opvullen. Deze gapfillers bestaan ook onder dispensable vorm. Phase change materiaal bestaat uit een drager-folie, die langs beide zijden met een thermisch geleidende compound bedekt is. Die verandert bij het opwarmen van fase en dringt zo oneffenheden in de oppervlakken binnen. Grafiet folie, tot slot, heeft een zeer lage thermische weerstand dankzij de interne koolstoflagen. Thermische geleiding gebeurt niet enkel tussen component en koelprofiel, maar vooral in het X-Y-vlak. Daarom wordt 
grafiet-folie veel gebruikt als heatspreader om de warmte van de hotspots op een PCB, bijvoorbeeld leds of processoren, te verdelen over de volledige PCB-oppervlakte en zo de piektemperaturen op de hete componenten te verlagen.

De experts van Batenburg Mechatronica en hun toeleveranciers staan klaar om elke klant te ondersteunen bij de keuze van de juiste TIM voor zijn toepassing. Naast de thermische geleiding spelen de te overbruggen afstand, de elektrische isolatie, het temperatuurbereik en de verwerkbaarheid daarbij een rol. Als die TIM silicone omvat, kan de werking van een toepassing negatief beïnvloed worden, vooral bij het gebruik van optische componenten. Silicone verdampt immers en migreert over de PCB en de elektronische componenten. Bij Batenburg kan je niet alleen terecht voor volledige vellen, maar ook voor maatwerk op het vlak van afmetingen en uitsparingen.