Pembuangan panas menjadi faktor penting dalam menentukan kinerja dan umur panjang produk dalam peralatan elektronik yang semakin kompleks dan haus daya{0}saat ini. Insinyur-dan pekerja-sendiri kini lebih menyukai bantalan silikon konduktif termal dibandingkan bahan pembuangan panas lainnya karena kapasitas pengisiannya yang unggul dan kualitas insulasi yang dapat diandalkan.
A bantalan silikon konduktif termaladalah bahan antarmuka termal-seperti lembaran yang terdiri dari bahan pengisi konduktif termal dan silikon sebagai bahan dasar. Ini memiliki tekstur halus dan afinitas permukaan yang tinggi, elastisitas, dan kompresibilitas.
Salah satu cara untuk mengkonseptualisasikan pengoperasiannya adalah sebagai "efek pengisian dan penghubung": Ada banyak ruang kecil yang tidak terlihat antara unit pendingin dan komponen listrik (seperti chip). Perpindahan panas sangat terhambat oleh rendahnya konduktivitas panas udara di ruang-ruang ini. Bantalan silikon konduktif termal sedikit dikompresi di bawah tekanan, mengisi ruang-ruang ini secara tepat, melepaskan udara, dan menciptakan saluran konduksi panas yang efektif antara sumber panas dan unit pendingin.
Fitur dan manfaat utama bantalan silikon yang menghantarkan panas: Peningkatan konduktivitas termal. “Koefisien konduktivitas termal”, yang merupakan indikator utamanya, mengukur kapasitasnya untuk menghantarkan panas. Konduktivitas termal bantalan silikon konduktif termal umum berkisar antara 1,0 W/m·K hingga lebih dari 10,0 W/m·K, sehingga memenuhi berbagai kebutuhan pembuangan panas.
Isolasi Listrik: Dengan berhasil menghilangkan korsleting dan menjamin pengoperasian peralatan yang aman, substrat silikon itu sendiri berfungsi sebagai isolator listrik yang sangat baik.
Kelembutan, Elastisitas, dan Ketahanan Termal Kontak Rendah: Mengurangi ketahanan termal kontak secara signifikan dengan mengisi permukaan yang tidak rata dengan mudah dan mencapai kontak yang rapat bahkan pada tekanan rendah.
Adhesi dan Kegunaan Alami: Permukaannya mudah dilepas dan diganti, dan sedikit daya rekatnya membuatnya lebih mudah dipasang dan diposisikan tanpa memerlukan perekat tambahan.
Ketahanan Suhu Tinggi dan Rendah serta Ketahanan Cuaca: Kinerja stabil, ketahanan terhadap pelapukan dan penuaan, dan rentang suhu pengoperasian yang luas (biasanya -40 derajat hingga 200 derajat).
Bantalan dan Penyerapan Guncangan: Melindungi komponen presisi dengan menawarkan tingkat penyerapan guncangan tertentu.
Dimana hal itu sangat diperlukan?
Pencahayaan LED: Konduksi termal antara chip LED dan substrat aluminium/perumahan unit pendingin.
Modul Daya: Insulasi termal antara wadah dan MOSFET daya, transformator, serta komponen-penghasil panas lainnya.
Pembuangan panas chip di stasiun pangkalan, router, sakelar, dan peralatan komunikasi lainnya.
Elektronik otomotif pada mobil energi baru mencakup pengontrol motor, sistem pengelolaan baterai (BMS), dan-pengisi daya terpasang (OBC).
Smart TV, tablet, dan ponsel pintar semuanya memiliki pembuangan panas lokal.
Kontrol Industri: Pembuangan panas perangkat daya pada peralatan kontrol industri, termasuk motor servo dan PLC.
Bagaimana Cara Memilih Bantalan Termal yang Tepat?
Memilih bantalan termal yang tepat memerlukan pertimbangan parameter utama berikut:
Indikator yang paling penting adalah konduktivitas termal. Lebih tinggi belum tentu lebih baik; konsumsi daya sumber panas dan kebutuhan pembuangan panas harus seimbang. Secara umum, skenario-daya rendah dapat menggunakan 1,0–3,0 W/m·K, sedangkan skenario-daya tinggi memerlukan 5,0 W/m·K atau lebih.
Parameter yang kemungkinan besar salah dipilih adalah ketebalan. Idenya adalah ketebalan bantalan termal harus sedikit lebih besar atau sama dengan jarak sebenarnya antara sumber panas dan unit pendingin. Jika terlalu tebal, tidak akan terkompresi, sehingga meningkatkan ketahanan termal; jika terlalu tipis, tidak dapat mengisi ruang. Ketebalan tipikal berkisar antara 0,5 hingga 5,0 mm.
Kekerasan: Biasanya dinyatakan dalam Shore 00. Bantalan yang lebih lembut dengan kekerasan yang lebih kecil lebih mudah untuk dikompres dan diisi pada ruang yang kecil. Namun, kompresi yang parah dapat merusak bantalan yang terlalu lunak karena celahnya lebih lebar.
Tegangan Rusak: Jika penerapannya memerlukan insulasi listrik, karakteristik ini harus dipertimbangkan untuk memastikan peralatan memenuhi kriteria kelas insulasi.
Ukuran dan Bentuk: Lembaran tersedia untuk dibeli dan dapat dipotong-, dilubangi, atau dibentuk khusus sesuai keinginan.
Saat memasang bantalan silikon konduktif termal, tindakan keselamatan apa yang harus diikuti?
Pastikan permukaan bersih dari debu dan minyak dengan membersihkannya.
Jika perlu, lepaskan lapisan pelindung sebelum memasang dan menyelaraskan bantalan dengan hati-hati.
Untuk menjamin kontak sempurna antara bantalan dan permukaan, berikan tekanan yang tepat.
Untuk menghindari robekan, jangan membengkokkan atau meregangkan secara berlebihan.
Sebagai bahan antarmuka termal yang sangat efektif, dapat diandalkan, dan{0}}ramah pengguna, bantalan silikon yang dapat menghantarkan suhu-sangat penting bagi industri elektronik saat ini. Untuk mencapai desain pembuangan panas terbaik memerlukan pemahaman menyeluruh dan pemilihan faktor yang cermat, termasuk konduktivitas termal, ketebalan, dan kekerasan.
