Elektronik cihazlar giderek daha kompakt ve güçlü hale geldikçe, performans, güvenilirlik ve hizmet ömrünü korumak için etkili termal yönetim hayati hale gelmiştir. LED'ler, güç modülleri, yarı iletken bileşenler, otomotiv elektroniği ve diğer elektronik cihazlar tarafından üretilen ısı, ısı üreten bileşenlerden ısı emicilere veya soğutma sistemlerine verimli bir şekilde aktarılmalıdır.
Ancak, düzgün görünen yüzeyler bile mikroskobik düzensizlikler içerir. İki bileşen birleştirildiğinde, aralarında küçük hava boşlukları kalabilir, bu da termal temas direncini artırır ve ısı transfer verimliliğini azaltır.
İşte buradaTermal arayüz malzemeleri (TIM'ler)Devreye girin.
Farklı TIM çözümleri arasında,Termal iletken jel, termal jel veya terhalli termal boşluk dolgusu olarak da bilinir ve yumuşaklık, uyumluluk, boşluk doldurma yeteneği ve ısı iletkenliğin birleşimini sunar. Sert termal pedlerin aksine, termal jel düzensiz yüzeylere uyum sağlayabilir ve boşluk kalınlığındaki farklılıklara uyum sağlayabilir. Ayrıca doğrudan bileşenlere dağıtılabilir, bu da otomatik üretim süreçleri için uygun hale gelir.
Peki termal iletken jel tam olarak nedir? Nasıl çalışır ve termal yağ veya termal pedlerden nasıl farklıdır? Daha da önemlisi, uygulamanız için doğru termal jeli nasıl seçmelisiniz?
Bu rehberde, termal iletken jelin özelliklerini, çalışma prensiplerini, uygulamalarını, avantajlarını ve seçim hususlarını açıklayacağız; böylece termal yönetim için ne zaman ve neden kullanılabileceğini anlamanıza yardımcı olacaksınız.
Termal jel (aynı zamanda termal iletken jel, ısı emici jeli, CPU jeli ve işlemci jeli vb. olarak da bilinir), silikon reçine, çapraz bağlama ajanı, termal iletken dolgu ve kürleme maddesinin karıştırılması, karıştırılması ve kapsüllenmesi ile oluşturulan jel benzeri silikon bazlı ısıl iletken bir malzemedir.
Bir parça ve iki parça termal iletken silikon jelden oluşur. Bunlar arasında, iki bileşenli termal jel A ve B bileşenlerine ayrılır. A bileşeni silikon reçine, çapraz bağlama ajanı ve dolgu maddesinden oluşurken, B bileşeni silikon reçine, katalizör ve dolgu maddesinden oluşur. İkisi karıştırıp kürlendikten sonra termal silika jeli olur.
Güç modülleri
IGBT modülleri
LED aydınlatma
Otomotiv elektroniği
Telekomünikasyon ekipmanları
Güç kaynakları
Tüketici elektroniği
CPU'lar / GPU'lar
Pil ve enerji depolama sistemleri
Endüstriyel kontrol ekipmanı
Termal jel, sıcak iletken dolgu maddelerinin büyük oranına sahip olduğu ve kauçuk viskozitesinin yüksek olması nedeniyle, termal iletken jel kauçuk tüpünün üretimi ve paketlenmesi sırasında hava kabarcıklarına yatkındır. Baloncukların oluşumu, kauçuğun katılaşmasına ve bir boşluk oluşturmasına neden olur; bu da ısı transfer jelinin görünümünü etkiler ve termal iletkenliği azaltır.
İki bileşenli termal jelin bir bileşeninde baloncuklar varsa, bu AB yapıştırıcının karışma oranını da etkiler ve ürünün tüm yönlerinin performansını etkiler.
Termal iletken jelin dağıtım testi sırasında, yapıştırıcı çıkışı çok küçükse, ekstrüzyon basıncı veya ısı iletken jelin viskozitesi çok yüksekse, yapıştırıcı hortumun ucundan taşır. Bunun başlıca nedenlerinden biri, yapıştırıcıyı kuyruk kapağıyla sıkarken, yapıştırıcının kuyruk kapağını ters şekilde sıkmasıdır. Basınç çok yüksek olduğunda, kuyruk kapağı deformasyona dayanamaz ve taşır. İkincisi ise jelin ambalaj borusunu sıkması ve bu da ambalaj tüpünün deforme olup taşmasına neden olur.
| Özellik | Termal Jel | Termal Yağ | Termal Pad |
| Form | Jel | Yapıştır | Katı pad |
| Boşluk doldurma | Mükemmel | Sınırlı | İyi. |
| Düzensiz yüzeyler | Mükemmel | İyi. | Sınırlı |
| Otomatik dağıtım | Evet | Evet/sınırlı | Hayır |
| Sıkıştırma kuvveti | Düşük | Düşük | Orta/Yüksek |
| Kalınlık esnekliği | Yüksek | Çok yüksek | Sabit |
| Yeniden işlenilebilirlik | Formülasyona bağlıdır | Genelde kolay | Sakin olun |
| Uygulama | Otomatik / dağıtım | Baskı / kaplama | Manuel montaj |
| En iyisi | Düzensiz boşluklar ve seri üretim | İnce arayüzler | Sabit boşluklar |
Yağ sızması veya göçü, çevredeki bileşenleri kirletebilir ve formülasyon ile uygulama ortamına bağlı olarak uzun vadeli güvenilirliği etkileyebilir.
Termal pad uzun hizmet süresine sahip olsa da, yüksek termal direncine sahiptir ve daha yüksek çalışma basıncı gerektirir.
Termal jel, termal yağ ve termal pedlerin özellikle boşluk doldurma, uyumluluk ve otomatik dağıtım gibi birçok avantajını birleştirir. Ancak, malzeme seçimi yine de termal iletkenlik, boşluk kalınlığı, sıkıştırma gereksinimleri, kürlenme davranışı ve uygulama koşullarına dayanmalıdır.
Termal iletken jel, yüksek ısı iletkenlikli parçacıklarla (örneğin alüminyum, gümüş tozu vb.) karıştırılan silikon bir yağdır; ardından ısı işlem sürecinden geçirerek düşük moleküler ağırlıklı siloksan çapraz bağlanır ve ardından bir jel oluşturulur.
Termal boşluk dolgusu, sıvı ve katı arasında jel halindeki bir maddedir. Şekil geri kazanma, güçlü malzeme bütünlüğü, yüksek ısı direnci, iyi uzun vadeli termal stabilite gibi özelliklere sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda boşlukları doldurabilen termal iletken silikon yağ gibi son derece düşük termal direnç ve yüksek yapışma özelliğine sahiptir.
Antasİki bileşenli termal jelürün modeli
ZS-GF-5299B ısı dağıtma jeliSıcaklık ile sertleşebilen, ısıtılan, iki bileşenli bir karışım kalıplama tipi bir tür silikon jeldir ve sıcaklık ne kadar yüksekse, kürlenmenin o kadar hızlı olacağı özelliğine sahiptir.
Bu termal boşluk dolgu malzemesi, kürleme reaksiyonunda herhangi bir yan ürün üretmez. PC, PP, ABS, PVC ve diğer malzemeler ile metal yüzeyler için uygundur ve -40°C ile 200°C arasındaki ortamlarda kullanılabilir ve AB ROHS ile REACH direktiflerinin gereksinimlerini tam olarak karşılar.
Bir bileşenli / iki bileşenli termal jel
Özelleştirilmiş termal iletkenlik
Farklı viskozite seçenekleri
Farklı paketleme seçenekleri
Ar-Ge yeteneği
Üretim kapasitesi
Kalite kontrolü
OEM / ODM
Özelleştirilmiş formülasyon
Ürün seçimi
Uygulama testi
Dağıtım uyumluluğu
Örnek testi
TDS / MSDS desteği
Termal jel üreticisi veya termal iletken jel tedarikçisi mi arıyorsunuz? Ürün özellikleri ve örnekleri için Jointas ile iletişime geçin.
Termal jel, ısı üreten bileşenler ile ısı emiciler veya diğer soğutma yüzeyleri arasında ısı transferini artırmak için kullanılan yumuşak, uyumlu bir termal arayüz malzemesidir (TIM). Mikroskobik hava boşluklarını ve yüzey düzensizliklerini doldurarak termal temas direncini azaltmaya yardımcı olur.
Termal iletken jel, güç elektroniği, LED aydınlatma, telekomünikasyon ekipmanları, otomotiv elektroniği, endüstriyel kontrol sistemleri ve verimli ısı dağıtımı gereken diğer elektronik cihazlarda kullanılabilir.
Hayır. Termal jel ve termal yağ her ikisi de termal arayüz malzemeleridir, ancak farklı fiziksel özelliklere ve uygulama özelliklerine sahiptirler.
Termal yağ genellikle ince bir termal arayüz tabakası oluşturmak için tasarlanmış macun benzeri bir malzemedir; termal jel ise genellikle daha yumuşaktır ve daha büyük veya düzensiz boşlukları doldurmak için tasarlanabilir. Termal jel, kontrollü malzeme yerleşiminin gerektirdiği otomatik dağıtım uygulamaları için de uygun olabilir.
Doğru malzeme, boşluk kalınlığı, ısı iletkenliği, viskozite, dağıtım yöntemi, çalışma sıcaklığı ve montaj gereksinimleri gibi faktörlere bağlıdır.
Birçok silikon bazlı termal iletken jel, iyi bir ısıl iletkenlik sağlarken elektrik yalıtımı sağlamak üzere formüle edilmiştir. Ancak, elektrik yalıtımı formüle özbindir ve her termal jel için varsayılmamalıdır.
Elektrik yalıtımı önemli olduğunda, ürün seçmeden önce üreticinin teknik verilerinde hacim direnci, dielektrik dayanıklılık ve dielektrik sabiti gibi özellikleri kontrol edin.
Ana fark, fiziksel formları ve uygulama yöntemleridir.
Termal pedler, belirli bir kalınlığa sahip önceden oluşturulmuş katı malzemelerdir; termal jeller ise yumuşak, terbiye edilebilir malzemelerdir; düzensiz yüzeylere uyum sağlayabilir ve boşluk kalınlığındaki farklılıklara uyum sağlar.
Termal jel şu durumlarda daha iyi bir seçenek olabilir:
Boşluk kalınlığı, montaj boyunca değişir
Eşleşme yüzeyleri düzensiz veya düzensizdir
Özelleştirilmiş miktarda termal malzeme gereklidir
Otomatik dağıtım tercih edilir
Düşük montaj gerilimi önemlidir
Sabit kalınlık ve basit kurulum gerektiğinde termal pedler daha uygun olabilir.
Evet, termal jel, geleneksel termal yağdan daha büyük boşlukları dolduracak şekilde tasarlanabilir, ancak önerilen maksimum boşluk kalınlığı belirli formüle bağlıdır.
Termal boşluk dolgusu seçerken, sadece nominal boşluk kalınlığını değil, aynı zamanda malzemenin viskozitesi, akış davranışı, sıkıştırma özellikleri, kürlenme veya kurutma davranışı, ısı iletkenliği ve uzun vadeli stabilitesi de göz önünde bulundurulabilir.
Görece büyük veya değişken boşluklara sahip uygulamalarda, önden oluşturulmuş termal pedden daha fazla esneklik sağlayabilir.
Evet. Birçok terbiye ile ısıl jel otomatik dağıtım için tasarlanmıştır ve üretim hatlarına entegre edilebilir.
Otomatik dağıtım, aşağıdakileri kontrol etmeye yardımcı olabilir:
Dağıtım hacmi
Başvuru pozisyonu
Malzeme kalınlığı
Üretim tutarlılığı
Montaj döngüsü süresi
Ancak, dağıtım performansı, ürünün viskozitesi, reolojisi, ambalajı, kürleme özellikleri ve kullanılan dağıtım ekipmanına bağlıdır. Termal jelin ve amaçlanan dağıtım sistemi ile birlikte seri üretimden önce değerlendirilmesi önerilir.
Bu, termal jel türüne bağlıdır.
Bazı termal jeller uygulamadan sonra yumuşak ve esnek kalacak şekilde tasarlanmıştır, bazıları ise kürleme veya fiziksel özelliklerinde başka değişiklikler geçirebilir. Uzun vadeli performans, formülasyona, çalışma sıcaklığına, çevresel koşullara ve uygulama tasarımına bağlıdır.
Bir termal jel değerlendirirken, başlangıçtaki termal iletkenliğin ötesine bakın ve uzun vadeli kararlılığı, yağ sızması, büzme, sertlik değişimi ve sıcaklık ile çevresel maruziyete karşı direnci göz önünde bulundurun.
Daha yüksek termal iletkenlik her zaman daha iyi bir termal arayüz çözümü anlamına gelmez.
Uygun termal iletkenlik, ısı yükü, arayüz kalınlığı, bileşen sıcaklığı, mevcut soğutma sistemi ve genel termal direnç gereksinimlerine bağlıdır.
Isıl iletkenliğe ek olarak, şunları düşünün:
Termal direnç
Boşluk kalınlığı
Viskozite ve dağıtım davranışı
Çalışma sıcaklığı aralığı
Elektrik yalıtım gereksinimleri
Sıkıştırma veya mekanik gerilme
Uzun vadeli güvenilirlik
Substratlar ve bileşenlerle uyumluluk
Bu nedenle, termal iletkenlik tek başına bir spesifikasyon olarak değerlendirilmek yerine tam termal yönetim sistemiyle birlikte değerlendirilmelidir.
Termal jel üreticisi seçerken, hem malzemenin kendisini hem de üreticinin teknik ve üretim yeteneklerini değerlendirin.
Önemli faktörler şunlardır:
Termal performans:Üretici güvenilir termal iletkenlik ve termal direnç verileri sağlıyor mu?
Ürün tutarlılığı:Üretici, üretim partileri arasında istikrarlı performansı koruyabilir mi?
Uygulama desteği:Tedarikçi malzeme seçimi, dağıtım ve uygulama testlerinde yardımcı olabilir mi?
Özelleştirme:Formülasyon, viskozite, ısı iletkenliği, ambalaj veya diğer özellikler gerektiğinde özelleştirilebilir mi?
Kalite kontrolü:Üreticinin uygun test ve kalite kontrol prosedürleri var mı?
Üretim kapasitesi:Tedarikçi hem örnek testini hem de büyük ölçekli üretimi destekleyebilir mi?
Dokümantasyon:TDS, SDS, test raporları ve diğer teknik belgeler mevcut mu?
OEM/ODM yeteneği:Üretici gerekirse özel ürünler veya özel etiket çözümler sunabilir mi?
Endüstriyel uygulamalar için, genellikle her ikisini de sağlayabilen bir termal jel üreticisiyle çalışmak daha iyidirMalzeme performansı ve uygulama desteği, sadece termal iletkenliğe göre bir tedarikçi seçmek yerine.
Jointas Chemical, elektronik ve termal yönetim uygulamaları için termal arayüz malzeme çözümleri sunmaktadır. Eğer birtermal jel üreticisi, termal iletken jel tedarikçisi veya özelleştirilmiş termal boşluk dolgusu, uygulama gereksinimleriniz görüşmek ve ürün bilgisi veya örnekleri talep etmek için teknik ekibimizle iletişime geçin.