Qu'est-ce qu'un coussin thermique ?
De nos jours, les pads thermiques sont des composants essentiels des appareils électroniques modernes. Ils servent de matériaux thermiques de remplissage d'espaces performants, caractérisés généralement par une forte adhérence, une grande flexibilité, une excellente compressibilité et une conductivité thermique supérieure. Ces pads sont couramment utilisés dans l'espace entre les composants électroniques et les écrans. dissipateurs thermiques ou des boîtiers de produits pour faciliter le transfert de chaleur.
La fonction spécifique des pads thermiques est de combler l'espace d'air entre les composants électroniques et les dissipateurs thermiques/boîtiers. L'air, en tant que fluide caloporteur, entrave généralement un transfert de chaleur efficace. En occupant cet espace, les pads thermiques créent un chemin pour la chaleur, permettant un refroidissement efficace des dispositifs. Ceci contribue à maintenir des températures de fonctionnement optimales pour les composants électroniques et à prolonger leur durée de vie.
Avantages de l'utilisation des pads thermiques
Performances stables coussin thermique ne fuit pas d'huile à haute température et conserve une propreté élevée.
Facile à installer - La plupart des coussins thermiques sont faciles à découper et à installer, ne nécessitant généralement aucun outil spécial autre qu'une simple paire de ciseaux.
Amortissement des vibrations Certains coussinets thermiques, tels que les coussinets thermiques à base de silicone, offrent également des fonctions d'amortissement et de réduction des vibrations pour protéger les composants de précision.
Rentable Comparés à d'autres matériaux d'interface thermique comme la graisse thermique, les pads thermiques peuvent être légèrement plus économiques, ce qui les rend adaptés aux applications à budget limité ou à grande échelle.
Répétabilité d'utilisation - Le tampon thermique peut être installé, testé ou utilisé à plusieurs reprises tout en conservant son bon fonctionnement.
Doux et élastiqueLeur souplesse leur permet de recouvrir des surfaces très irrégulières.
Conductivité thermique supérieure, adhérence naturelle, compressibilité élevée et épaisseur disponible de 0,3 mm à 12,0 mm.
Ils sont réutilisables, offrent d'excellentes performances, une conductivité thermique exceptionnelle et sont faciles à utiliser pour le refroidissement des PC.
Fabriqués en caoutchouc de silicone, ces patins conviennent aux surfaces irrégulières. Ils sont parfaits pour les processeurs, les composants d'alimentation, etc.
Disponibles en versions composites et monocouches. Naturellement douces et adhérentes, elles assurent un refroidissement efficace.
Notre coussins thermiques sans silicone sont extrêmement souples afin de réduire les contraintes sur le circuit imprimé tout en diminuant la résistance thermique.
Ce sont des coussinets thermiques homologués UL94 V-0 offrant une bonne conformabilité et d'excellentes propriétés d'isolation électrique.
Vous pouvez les utiliser comme alternative à la pâte thermique, protégeant ainsi de nombreux composants électroniques contre la surchauffe.
Ces coussinets sont largement utilisés pour combler les espaces d'air dans les dissipateurs thermiques et autres dispositifs de refroidissement à conductivité thermique améliorée.
Utilisés pour la gestion de la chaleur et la protection des composants électroniques, ces dispositifs sont fabriqués en polymère de silicone et assurent une étanchéité efficace à l'air.
Quels sont les types de pads thermiques ?
Classification par matériau
Coussinets thermiques en silicone–Les pads thermiques en silicone figurent parmi les matériaux thermiques les plus répandus. Dotés d'une bonne élasticité et d'une excellente tolérance aux températures élevées, ils s'adaptent à diverses structures d'équipements complexes et conservent des propriétés stables entre -60 °C et 200 °C. De manière générale, les produits électroniques tels que les smartphones et les ordinateurs portables utilisent fréquemment des pads thermiques en silicone.
Plaque thermique en graphène–Matériau naturel présentant la conductivité thermique la plus élevée connue, le graphène est utilisé pour la fabrication de pads thermiques. Ses valeurs de conductivité thermique varient généralement de 10 W/(m·K) à 100 W/(m·K), voire peuvent dépasser cette valeur maximale, surpassant largement celles des pads thermiques en silicone traditionnels (généralement de 1 à 6 W/(m·K)) et des matériaux à changement de phase. Léger et flexible, le graphène n'alourdit pas les appareils électroniques et leur confère une grande durabilité.
coussinets thermiques en fibre de carbone– La fibre de carbone offre des performances thermiques exceptionnelles. Grâce à sa résistance aux hautes températures, les pads thermiques en fibre de carbone constituent souvent un excellent choix pour les dispositifs électroniques de forte puissance et autres applications exigeant une dissipation thermique efficace. De plus, leur légèreté en fait un matériau de prédilection dans l'aérospatiale pour la gestion thermique des aéronefs, car ils n'entraînent qu'un surpoids minimal.
Coussinet thermique sans silicone–La conception sans silicone de ce tampon thermique évite toute contamination due aux fuites d'huile de silicone et ne réagit pas avec certains plastiques et revêtements sensibles au silicone, garantissant ainsi stabilité et sécurité d'utilisation. Sa conductivité thermique se situe entre 1,0 et 6,0 W/m·K. Si vous recherchez un tampon thermique pour votre entreprise, destiné à être utilisé dans des équipements où l'usage de résine de silicone est restreint, GALLOP INNOTEK vous propose un produit fiable et durable.
Classification par nature
Coussin thermique souple–Grâce à leur souplesse, ils comblent mieux les interstices, notamment dans les applications présentant des surfaces irrégulières, pour une conductivité thermique optimale. Ils protègent également les composants fragiles, comme les condensateurs céramiques et certaines puces, contre les chocs et les rayures.
Coussinet thermique conducteur d'électricité– Ce tampon possède une excellente conductivité thermique et électrique. La couche conductrice peut être obtenue par mélange de poudres métalliques ou d'autres matériaux conducteurs au sein d'une matrice polymère non conductrice. Ce tampon thermique spécifique est nécessaire pour les applications nécessitant une mise à la terre afin d'assurer la dissipation de la chaleur et le blindage électromagnétique. Il est impératif de ne jamais utiliser ce tampon dans des circuits ordinaires, sous peine de provoquer des courts-circuits, voire d'endommager les composants.
Facteurs influençant la conductivité des pads thermiques
Conductivité thermique des matériaux- De manière générale, à conditions constantes, plus la conductivité thermique d'un matériau est élevée, meilleures sont ses performances de transfert de chaleur. Typiquement, la conductivité thermique peut être améliorée en augmentant la teneur en charges dans le silicone et en incorporant d'autres poudres thermoconductrices ; toutefois, cette approche engendre également des coûts relativement plus élevés.
Épaisseur du matériau - De manière générale, plus le matériau est fin, plus la distance que la chaleur doit parcourir est courte, plus le transfert de chaleur est rapide, plus la valeur de la résistance thermique est faible et meilleur est l'effet de conduction thermique.
Dureté du matériau - La dureté du matériau détermine l'adhérence du pad thermique à la surface du dissipateur. Un pad thermique souple, de faible dureté, présente une faible tension superficielle, ce qui lui permet d'adhérer plus complètement à la surface et de réduire considérablement la résistance thermique de contact entre les deux.
Taux d'infiltration d'huile des matériaux -Ceci concerne spécifiquement les pads thermiques à base de silicone. Les pads thermiques plus souples ont généralement un degré de polymérisation inférieur, ce qui les rend sujets aux suintements d'huile de silicone lorsqu'ils sont chauffés. Ces suintements contaminent les composants et augmentent la dureté du pad, réduisant ainsi son adhérence à la surface des composants de dissipation thermique. En général, le taux de suintement d'huile des pads thermiques ordinaires se situe entre 2,51 TP3T et 3,51 TP3T, tandis que celui des produits de meilleure qualité est maîtrisable entre 2,01 TP3T et 2,51 TP3T.
Applications
Équipements industriels —Les coussinets thermiques permettent de maintenir une température basse dans diverses machines automobiles et industrielles : moteurs, ordinateurs, transformateurs, modules d’alimentation et sources d’alimentation à conversion de fréquence.
Refroidissement des équipements électroniques – Des pads d'interface thermique sont installés entre le processeur de l'ordinateur, etc., et le dissipateur thermique, ou, dans une moindre mesure, entre le circuit intégré et l'interface du dissipateur thermique pour améliorer le refroidissement des équipements électroniques.
Automobile- L'industrie automobile représente un marché important pour les coussinets thermiques utilisés dans les processus de dissipation de chaleur, notamment pour les contrôleurs de moteurs, les onduleurs et les systèmes de gestion de batteries, afin de garantir la stabilité de certains dispositifs montés dans les automobiles.
Éclairage LED —Dans l'éclairage LED, les TIM sont utilisés comme interface thermique entre une puce LED et un dissipateur thermique, améliorant ainsi la dissipation de la chaleur et prolongeant la durée de vie des équipements d'éclairage.
Comment utiliser les pads thermiques ?
Tout d'abord, les utilisateurs doivent nettoyer la surface sur laquelle le coussinet sera appliqué, y compris les anciens coussinets thermiques et toutes les taches.
Il leur faut ensuite mesurer précisément sa surface et découper le tampon thermique à la taille appropriée.
L'étape suivante consiste à retirer le film protecteur d'un côté du coussin thermique, puis les utilisateurs peuvent le placer sur la surface et appuyer doucement.
Enfin, après avoir retiré le film protecteur de l'autre côté et vous être assuré qu'ils sont bien ajustés, le processus est terminé.
Sélecteur de spécifications de coussin thermique
Transformez les contraintes liées à l'espace d'assemblage, à la température et aux matériaux en un point de départ pratique pour une demande de devis de coussin thermique.
Estimation de planification/de référence : Le type de matériau et l'épaisseur sont des critères préliminaires. La sélection finale nécessite des données de contrainte-déformation, des mesures d'impédance, une analyse de tolérance et une validation de l'assemblage.
Lors de l'utilisation de pads thermiques, il est déconseillé de les empiler. Cela nuit non seulement à la conductivité thermique, mais crée également des espaces d'air supplémentaires entre les pads, réduisant ainsi l'efficacité du transfert de chaleur.
De plus, il est déconseillé d'utiliser simultanément des pads thermiques et de la pâte thermique. Bien que tous deux possèdent des propriétés de conductivité thermique, leur mélange au sein d'un même système peut entraver le transfert de chaleur et même endommager les composants nécessitant un refroidissement.
La pâte thermique est une substance pâteuse dotée d'une excellente conductivité thermique, également classée comme matériau d'interface thermique. Elle est principalement appliquée à l'interface de contact entre les dissipateurs thermiques et les sources de chaleur (telles que les puces ou les inducteurs). Ses principales fonctions consistent à combler les interstices, à remplacer l'air (faible conductivité thermique), à réduire la résistance thermique et à améliorer l'efficacité du transfert de chaleur. Les avantages de la pâte thermique résident dans sa conductivité thermique supérieure et sa texture pâteuse qui épouse parfaitement diverses surfaces.
Cependant, les pads thermiques peuvent faciliter l'installation. L'application de pâte thermique nécessite souvent une application manuelle, ce qui peut facilement salir les mains. De plus, il existe un risque de fuite dans l'environnement pendant l'utilisation. Si la pâte thermique s'infiltre dans les broches du processeur ou autour de la carte mère, cela peut provoquer des courts-circuits ou endommager irrémédiablement le processeur.
Les pads thermiques, quant à eux, s'installent facilement. Il est aisé de les découper à la taille voulue et de les appliquer sur des composants comme le processeur, en garantissant une épaisseur uniforme sur tous les bords lors de l'adhérence. Leur durée de vie peut dépasser cinq ans et ils sont moins sujets à l'accumulation de poussière.
