電子製品製造や自動車産業の分野では、デバイスの性能と寿命のためには、熱管理ソリューションが不可欠です。熱伝導性材料の選択は、熱放散の効率に直接影響します。この記事では、一般的に使用される2つの熱伝導性材料、シリコンサーマルパッドと相変化サーマルパッドを比較します。
シリコンサーマルパッド(SFシリーズ)
シリコーンサーマルパッドは、熱伝導性フィラーを注入したシリコーンで作られた柔らかい素材です。熱伝導率は1.0〜15.0 W / m·Kの範囲で、厚さは0.3〜10.0mmの範囲です。これらの材料は、優れた柔軟性と反発特性を備えており、効果的な衝撃吸収とサポートを提供します。パッドは自己接着性であるため、取り付けや再加工が簡単で、お客様の要件に応じて色、硬度、シリコーンオイルの移動、シロキサンの揮発性をカスタマイズできます。これらは主にチップ、コンデンサ、メモリモジュール、および制御ボードで使用されます。
相変化サーマルパッド(SPシリーズ)
相変化サーマルパッドは、特定の温度範囲(45~55°C)内で状態を変化させるように設計されています。熱伝導率は1.8〜8.0 W / m·Kの範囲で、厚さは0.13〜0.5mmの範囲です。室温で固体の状態では、これらの材料は、温度が相変化点まで上昇すると軟化して流体になり、界面のギャップを埋めて最適な熱性能を実現します。これらの材料は、PIフィルムまたはアルミホイルで支持して電気絶縁性と機械的強度を高めることができ、主にUPS無停電電源装置、CPU、GPUなどのシンギャップアプリケーションで使用されます。
長所と短所の比較
熱性能:シリコーンサーマルパッドは、さまざまな熱放散ニーズに適した幅広い熱伝導率を備えています。相変化サーマルパッドは、相変化後の熱抵抗が非常に低く、効率的な熱放散とヒートシンク圧力下での濡れ性能の向上に適しています。
設置の容易さと清潔さ:シリコンサーマルパッドは自己接着性で、取り付けや手直しが簡単です。また、ある程度のリバウンドも提供し、サポートを提供しています。相変化サーマルパッドは弾力性がないため、熱界面と完全に接触するために使用中に一定の圧力が必要です。相変化温度で溶融すると、シリコーンサーマルパッドよりも優れた湿潤性能と最小結合が小さくなります。サーマルグリースとは異なり、電子機器のポンプアウトや清浄度の維持に強いです。
アプリケーション: シリコーンサーマルパッドはさまざまな電子部品で広く使用されていますが、相変化サーマルパッドはアプリケーションのサーマルグリースに似ており、CPUやGPUなどの高熱でギャップの薄いシナリオに適しています。相変化サーマルパッドは室温で固体のままであるため、手作業による取り扱いやデバイスの清浄度の維持が容易になります。
コストに関する考慮事項:価格は、熱伝導材料を選択する際の重要な要素です。厚さが1mm未満の材料の場合、シリコンサーマルパッドは一般的に費用対効果が高くなります。ただし、相変化サーマルパッドは、わずかに高価ですが、特定のアプリケーションでより高い熱効率を提供します。
結論
熱伝導性材料を選択する際には、特定の用途と要件を考慮することが不可欠です。シリコンサーマルパッドは、コスト面での優位性と利便性を備えており、最も一般的な熱放散ニーズに適しています。一方、相変化サーマルパッドは、効率的な放熱と薄いギャップのアプリケーションに優れており、サーマルグリースと比較して、より優れた濡れ性能とポンプアウト耐性を提供します。適切な熱伝導性材料を選択することで、機器の性能と寿命を大幅に向上させることができます。
