Oooh - yarostanmash

Folosind filmul poliamidic în loc de căldură conducție izolatoare KPTD-2/3 din substrat.

Convențional, ca un material izolant conductiv termic pentru chiuvete de căldură ale dispozitivelor semiconductoare care utilizează substratul conductor KPTD-2. Aceste materiale au mai multe dezavantaje, dintre care cel mai important este prețul ridicat.

Specialiștii Ltd „YAROSTANMASH“ studiu experimental comparat indicatorii tehnico-economici convențional substrat conductiv termic KPTD-2 / 3-0.2 producție ODO „NOMAKON“ (www.nomacon.ru) și filmul poliimidă 40 micrometri în grosime, prin utilizarea acesteia din urmă ca o garnitură conductiv termic izolator electric între carcase de dispozitive semiconductoare (tranzistoare, diode, etc.) și radiatoare.

Termică substrat izolant KPTD-2 / 3-0.20 „Nomakon“ a făcut dintr-o ceramică de nitruri micropowder bază de silicon umplut pentru creșterea conductivității termice. Pentru a conferi rezistență mecanică la structura materialului este inclus pânză de sticlă de armare ochiurilor de plasă. Cu toate acestea, materialul este destul de friabil, ușor de perforat și rupte, necesită o manipulare atentă. Cea mai mare dimensiune a matrițelor KPTD-2. produs ODO "NOMAKON" este de 160 x 780mm. Pentru a preveni lipirea plăcilor individuale de material unul cu altul, substratul KPTD-2 / 3-0.20 livrat cu o folie protectoare de plastic:

Pelicule este disponibil în role de până la 1400mm în lățime, cu lungime nelimitată a înfășurării. Materialul este un dens, mecanic puternic, atunci când tăiat nu se întinde sau deforma. Filmul este chimic rezistent la alcool, acetonă și colab. Solvenții. Specimenul de test are o grosime de 40 microni:

Pentru comparație, datele au fost colectate materiale aparate experimentale simplu ale cărui componente principale sunt două tranzistoare standard, IRFZ44N TO-220 carcasă. presat la un radiator comun (profil AV0094, lungime 100 mm) prin substratul de testare: film de poliamidă de grosime de 40 microni (în stânga) și KPTD-2 / 3-0.2 (dreapta). Ambele substraturi înainte de tranzistori de asamblare au fost unse pe ambele fețe cu un strat uniform subțire de termoconductoare silicon pasta CPT -8. Excesul de pastă după asamblarea de tranzistori pe radiatorul a fost îndepărtat cu un tampon de bumbac. Tranzistori sunt presate la radiator printr-un singur braț basculant, oferind aceeași forță de prindere a ambelor instrumente:

Pentru a furniza aceeași degajările de căldură în ambele tranzistori este dependentă de condițiile externe și de temperatură, tranzistori incluse în dublu consum de circuit canal DC curent constant de la o sursă de alimentare externă. Fiecare dintre cele două tranzistoare care operează în canalul său independent. Fiecare canal oferă stabilitate consumată la 2A lor curent la circuitul de alimentare cu tensiune de la 7 la 30B, care corespunde capacității termice alocată fiecărui tranzistor, 9 la 55W. Acest sistem asigură o căldură egală în ambele dispozitive și este prezentată mai jos:

După montarea componentelor pe radiator, substratul de testare au fost testate 1kV tensiune înaltă valoare defalcare. Testul se efectuează cu ajutorul dispozitivului UT531. incluse în modul megohmetrului. Ambele au stat tampoane de testare. Rezistența totală a celor două substraturi (conectate în schema paralel conexiune electrică) a fost mai 650MOm:

Pentru a măsura temperatura la suprafață a tranzistorilor și radiator utilizat Imager Fluke Ti25. Deoarece suprafața strălucitoare a radiatorului și radiația termică reflectată din mediul înconjurător în ea, temperatura efectivă a suprafeței radiatorului nu poate fi măsurată în mod adecvat cu un imager termic. În scopul saltelele temperatura suprafeței radiatorului la punctul de măsurare, a fost lipit benzi de film Oracal mat (culoare albastru deschis pe fotografiile de mai jos). Temperatura benzii a fost măsurată de temperatura radiatorului.

Deoarece Imager Fluke Ti25 afișează în formă numerică trei temperaturi: valoarea temperaturii la centru, temperatura maximă în cadru, iar temperatura minimă în cadru, pentru măsurarea temperaturilor tranzistor mai puțin încălzit, un tranzistor încălzit este închisă cu un capac (riglă de lemn), la temperaturi de tranzistor mai puțin încălzite Se pare maxim Imager și a condus pe ecranul său valoarea numerică:

Experimentul №1. 15V tensiune de alimentare. 25W Putere termica fiecare tranzistor:

Scăderea temperaturii pe substratul KPTD-2 / 3-0.20 200 microni grosime a fost 106.1-49.1 = 57 ° C

Scăderea temperaturii pe pelicula de poliamidă grosime de 40 microni a fost 81.1-49 = 32 ° C

Poliamida grosimile de film sub material dat au prezentat o rezistență termică minimă în 1,78 ori.

№2 experiment. Tensiunea de alimentare 22.5V. 40W Putere termica fiecare tranzistor:

Scăderea temperaturii pe substratul KPTD-2 / 3-0.20 200 microni grosime a fost 160.1-60.5 = 99,6 ° C

Scăderea temperaturii pe film de poliamidă a fost de 40 de microni grosime de 114.1-59.9 = 54,2 ° C

Poliamida grosimile de film sub material dat au prezentat o rezistență termică minimă de 1,84 ori.

Analizând rezultatele măsurătorilor se poate observa că conductivitatea termică a materialului filmului poliamidă este mai rău decât conductivitatea termică substrat material KPTD-2 / 3-0.20, cu toate acestea, datorită rezistenței mecanice superioare a filmului poliimidă, grosimea sa poate fi mult mai mică decât grosimea substratului KPTD 2, și rezistența termică totală a filmului izolator garnitură poliamida obținută în aproape 2 ori mai mic.

Constatările experimentelor sunt prezentate pe scurt în tabelul de mai jos:

Metoda de testare Parametru

1. Utilizarea unui film de poliamidă 40 microni grosime de loc de substrat izolator conductiv termic KPTD-2 / 3-0.20 reduce diferența de temperatură dintre corpul dispozitivului semiconductor și radiatorul este de 1,8 ori;

2. Filmul poliamida este mai durabil și mai ușor de montat imagini decât substratul izolator termic KPTD-2/3;

3. Costul filmului poliamida pe ordinea de mai mică decât costul de izolare substraturi KPTD-de 2/3.

poate da o concluzie fără echivoc pe baza experimentelor: film de poliamidă de grosime de 40 microni este recomandat ca înlocuirea substraturi KPTD-2 / 3-0.20 ca izolator electric tampoane termoconductoare pentru montarea dispozitivelor semiconductoare pe radiatoare.