Zarządzanie ciepłem w układach elektronicznych

Projektując system zarządzania ciepłem w układzie elektronicznym, warto go oprzeć na bazie nowoczesnych materiałów termoprzewodzących firmy Henkel. Konwencjonalne produkty nie zapewniają optymalnego przewodzenia ciepła oraz stabilności termicznej, co w konsekwencji może doprowadzić do całkowitego zniszczenia układu. Aby temu zapobiec, należy zastosować materiały termoprzewodzące o zmiennej fazie (phase change), które mają szczególne właściwości.

Posłuchaj
00:00

Zasada działania tych innowacyjnych materiałów polega na tym, że w trakcie podwyższania temperatury komponentu materiał termoprzewodzący staje się plastyczny (zmienia się jego stan fazowy), co pozwala szczelnie wypełnić przestrzeń pomiędzy źródłem ciepła a odbiornikiem - np. komponentem i radiatorem. Produkty te, o nazwie hi-flow, znalazły i znajdują zastosowanie w układach elektronicznych dla przemysłu, m.in. samochodowego, wojskowego, IT oraz wszędzie tam, gdzie występują wysokie gęstości mocy. Cieszą się również dużą popularnością przy produkcji oświetlenia w technologii LED.

Coraz częściej produkty hi-flow zastępują konwencjonalne produkty termoprzewodzące, takie jak kleje oraz pasty. Ich zastosowanie pozwala na uniknięcie degradacji układu na skutek wypływania kleju lub pasty na zewnątrz. Jest to tzw. efekt pump out, który może doprowadzić do niszczącego wzrostu temperatury elementów na skutek pogorszenia warunków chłodzenia.

Zmienna faza w praktyce

Rys. 1. Porównanie stabilności termicznej zwykłych past termoprzewodzących oraz materiału Hi-Flow typu phase change

Ciekawe jest porównanie stabilności termicznej past termoprzewodzących oraz materiału hi-flow pokazane na wykresie na rysunku 1. Badanie przeprowadzono w laboratorium firmy Henkel dla produktu o roboczej nazwie TCP 7000. Z wykresu jasno wynika, że stabilność termiczna (temp. układu 120ºC) dla hi-flow (TCP 7000) utrzymuje się przez bardzo długi czas (w badaniu założono czas 4 tys. h - 4 K), natomiast dla past Greas 1 i Greas 2 wzrost temp. układu od 120 do 150ºC następuje już po kilkuset godzinach. Jako graniczną wartość przyjęto temp. 150ºC, gdyż temperatura ta była wartością destrukcyjną dla badanego układu elektronicznego.

Wiele przemysłowych zastosowań produktów hi-flow pozwala stwierdzić, że polepszają one stabilność termiczną układów elektronicznych. Na szczególną uwagę zasługuje produkt HF 650 P, który zachowuje właściwości związane z zastosowaniem materiału typu phase change, a także może być wykorzystywany w aplikacjach wymagających izolacji elektrycznej.

Inne materiały

W związku z przejęciem przez koncern Henkel firmy Bergquist znacznie rozszerzyła się oferta niemieckiego producenta o specjalistyczne materiały termoprzewodzące. Warto zwrócić uwagę na:

  • Bond-Ply - taśmy klejące termoprzewodzące, izolacyjne i nieizolacyjne. Mogą zastępować kleje utwardzane termicznie, a także eliminują połączenia mechaniczne (klipsy, śruby) pomiędzy układem elektronicznym i odbiornikiem ciepła np. radiatorem.
  • Gap-Pad - zapewniają efektywne przewodzenie ciepła pomiędzy radiatorami i układami elektronicznymi, gdzie eliminowane są szczeliny powietrzne wynikające z nierówności i chropowatości powierzchni.
  • Liquid Dispesnsed Material - seria GapFiller - termoprzewodzący, możliwość utwardzania w temp. pokojowej, z powodzeniem zastępuje konwencjonalne pasty termoprzewodzące, eliminuje efekt wycieku produktu poza układ.

Magazyn Centralny Centrum Sp. z o.o.
www.elektronika.mcc.pl

Powiązane treści
Kontraktowa produkcja elektroniki to nasza krajowa specjalność
Zobacz więcej w kategorii: Prezentacje firmowe
Komponenty
Kompaktowy format, pełna funkcjonalność - jak nowe e.MMC odpowiadają na wymagania współczesnych projektów
Komponenty
Pojemnościowy przycisk dotykowy od Unisystemu
Produkcja elektroniki
Sprzęt lutowniczy firmy WELLER
Optoelektronika
Jak dobrać wyświetlacz do aplikacji? Poradnik od Unisystemu
Produkcja elektroniki
Odzież ESD w praktyce: bezpieczeństwo i komfort
Mikrokontrolery i IoT
Mikrokontrolery PIC32CZ CA: bezpieczeństwo połączone z komunikacją
Zobacz więcej z tagiem: Artykuły
Magazyn
Styczeń 2026
Magazyn
Grudzień 2025
Magazyn
Listopad 2025

Projektowanie układów chłodzenia w elektronice - metody obliczeniowe i symulacyjne

Rosnące straty mocy w nowoczesnych układach elektronicznych sprawiają, że zarządzanie temperaturą przestaje być jedynie zagadnieniem pomocniczym, a staje się jednym z kluczowych elementów procesu projektowego. Od poprawnego odprowadzania ciepła zależy nie tylko spełnienie dopuszczalnych warunków pracy komponentów, lecz także długoterminowa niezawodność urządzenia, jego trwałość oraz zgodność z obowiązującymi normami. W niniejszym artykule przedstawiono uporządkowane podejście do projektowania układów chłodzenia, obejmujące metody obliczania strat mocy, analizę termiczną oraz wykorzystanie narzędzi symulacyjnych, w tym modeli cieplnych implementowanych w środowiskach symulacji elektrycznych.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów