เมื่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีขนาดกะทัดรัดและทรงพลังมากขึ้น การจัดการความร้อนที่มีประสิทธิภาพจึงกลายเป็นสิ่งจําเป็นเพื่อรักษาประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และอายุการใช้งาน ความร้อนที่เกิดจาก LED โมดูลพลังงาน ชิ้นส่วนเซมิคอนดักเตอร์ อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ต้องถูกถ่ายโอนอย่างมีประสิทธิภาพจากชิ้นส่วนที่สร้างความร้อนไปยังฮีทซิงก์หรือระบบระบายความร้อน
อย่างไรก็ตาม แม้แต่พื้นผิวที่ดูเรียบก็ยังมีความไม่สม่ําเสมอในระดับจุลภาค เมื่อประกอบชิ้นส่วนสองชิ้นเข้าด้วยกัน ช่องว่างอากาศเล็ก ๆ อาจยังคงอยู่ระหว่างกัน เพิ่มความต้านทานการสัมผัสความร้อนและลดประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน
นี่คือที่ที่วัสดุอินเทอร์เฟซความร้อน (TIMs)เข้ามามีบทบาท
ในบรรดาโซลูชัน TIM ที่หลากหลาย,เจลนําความร้อนหรือที่รู้จักกันในชื่อ thermal gel หรือ thermal gap filler แบบใช้จ่ายได้ ให้การผสมผสานระหว่างความนุ่ม ความสม่ําเสมอ ความสามารถในการเติมช่องว่าง และการนําความร้อน แตกต่างจากแผ่นความร้อนแข็ง เทอร์มอลเจลสามารถปรับตัวเข้ากับพื้นผิวที่ไม่เรียบและรองรับความแตกต่างของความหนาช่องว่างได้ นอกจากนี้ยังสามารถจ่ายลงบนชิ้นส่วนโดยตรง ทําให้เหมาะสมกับกระบวนการผลิตอัตโนมัติ
แต่เจลที่นําความร้อนคืออะไรกันแน่? มันทํางานอย่างไร และแตกต่างจากจาระบีระบายความร้อนหรือแผ่นระบายความร้อนอย่างไร? ที่สําคัญกว่านั้น ควรเลือกเจลระบายความร้อนที่เหมาะสมกับการใช้งานของคุณอย่างไร?
ในคู่มือนี้ เราจะอธิบายคุณสมบัติ หลักการทํางาน การใช้งาน ข้อดี และข้อควรพิจารณาของเจลนําความร้อน เพื่อช่วยให้คุณเข้าใจว่าเมื่อใดและทําไมจึงสามารถใช้สําหรับการจัดการความร้อน
เจลความร้อน (หรือที่รู้จักกันในชื่อเจลนําความร้อน, เจลฮีทซิงค์, เจล CPU และเจลโปรเซสเซอร์ ฯลฯ) เป็นวัสดุซิลิโคนที่มีลักษณะคล้ายเจล ซึ่งนําความร้อนได้โดยการคน ผสม และห่อหุ้มเรซินซิลิโคน สารเชื่อมข้าม สารเติมที่นําความร้อน และสารบ่ม
มีเจลซิลิโคนนําความร้อนหนึ่งส่วนและสองส่วน ในจํานวนนี้ เจลความร้อนสองส่วนประกอบแบ่งออกเป็นส่วนประกอบ A และ B ส่วนประกอบ A ประกอบด้วยเรซินซิลิโคน สารเชื่อมโยงข้าม และสารเติม ส่วนส่วนประกอบ B ประกอบด้วยเรซินซิลิโคน ตัวเร่งปฏิกิริยา และสารเติมเต็ม หลังจากผสมและบ่มแล้ว จะกลายเป็นซิลิกาเจลความร้อน
โมดูลพลังงาน
โมดูล IGBT
ไฟ LED
อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์
อุปกรณ์โทรคมนาคม
แหล่งจ่ายไฟ
อิเล็กทรอนิกส์สําหรับผู้บริโภค
ซีพียู / จีพียู
ระบบแบตเตอรี่และระบบกักเก็บพลังงาน
อุปกรณ์ควบคุมอุตสาหกรรม
เนื่องจากเจลความร้อนมีสารเติมเต็มที่นําความร้อนสูงและมีความหนืดสูง เจลนําความร้อนจึงมีแนวโน้มเกิดฟองอากาศระหว่างการผลิตและบรรจุท่อยาง การเกิดฟองอากาศจะทําให้ยางแข็งตัวและเกิดโพรง ซึ่งส่งผลต่อลักษณะของเจลถ่ายเทความร้อนและลดการนําความร้อน
หากมีฟองในส่วนประกอบหนึ่งของเจลความร้อนสองส่วนประกอบ จะส่งผลต่ออัตราส่วนการผสมของกาว AB และส่งผลต่อประสิทธิภาพของทุกส่วนของผลิตภัณฑ์
ระหว่างการทดสอบการจ่ายเจลนําความร้อน หากทางออกของกาวเล็กเกินไป แรงดันการอัดรีด หรือความหนืดของเจลนําความร้อนสูงเกินไป กาวจะล้นออกมาจากปลายสาย หนึ่งในสาเหตุหลักคือในกระบวนการบีบกาวที่ฝาครอบท้าย กาวจะบีบฝาครอบท้ายกลับด้านด้วย เมื่อแรงดันสูงเกินไป ฝาครอบท้ายจะไม่สามารถทนต่อการเปลี่ยนรูปและการล้นได้ ประการที่สองคือเจลบีบอัดท่อบรรจุภัณฑ์ด้วยความร้อน ซึ่งทําให้ท่อบรรจุภัณฑ์บิดเบี้ยวและล้นออกมา
| คุณสมบัติ | เจลระบายความร้อน | จาระบีความร้อน | แผ่นความร้อน |
| รูปแบบ | เจล | วางกาว | แผ่นรองแข็งแรง |
| การเติมช่องว่าง | ยอดเยี่ยม | จํากัด | ดี |
| พื้นผิวที่ไม่สม่ําเสมอ | ยอดเยี่ยม | ดี | จํากัด |
| การจ่ายยาอัตโนมัติ | ใช่ | ใช่/จํากัด | ไม่ |
| แรงอัด | ต่ํา | ต่ํา | กลาง/สูง |
| ความยืดหยุ่นของความหนา | สูง | สูงมาก | แก้ไขแล้ว |
| ความสามารถในการปรับปรุงใหม่ | ขึ้นอยู่กับรูปแบบ | โดยปกติจะง่าย | ง่ายมาก |
| การใช้งาน | ระบบอัตโนมัติ / การจ่ายสินค้า | การพิมพ์ / การเคลือบ | การประกอบด้วยมือ |
| เหมาะสําหรับ | ช่องว่างที่ไม่สม่ําเสมอและการผลิตจํานวนมาก | อินเทอร์เฟซบาง | แก้ไขช่องว่าง |
การรั่วไหลของน้ํามันหรือการเคลื่อนที่ของน้ํามันสามารถปนเปื้อนชิ้นส่วนรอบข้างและอาจส่งผลต่อความน่าเชื่อถือในระยะยาว ขึ้นอยู่กับสูตรและสภาพแวดล้อมการใช้งาน
แม้ว่าแผ่นความร้อนจะมีอายุการใช้งานยาวนาน แต่ก็มีความต้านทานความร้อนสูงและต้องการแรงดันทํางานที่สูงขึ้น
เจลความร้อนรวมข้อดีหลายประการของจาระบีความร้อนและแผ่นความร้อน โดยเฉพาะการเติมช่องว่าง ความสอดคล้อง และการจ่ายอัตโนมัติ อย่างไรก็ตาม การเลือกวัสดุควรยังคงพิจารณาจากค่าการนําความร้อน ความหนาของช่องว่าง ความต้องการแรงอัด พฤติกรรมการแข็งตัว และสภาพการใช้งาน
เจลนําความร้อนคือจาระบีซิลิโคนที่ผสมกับอนุภาคที่มีการนําความร้อนสูง (เช่น อะลูมินา ผงเงิน ฯลฯ) จากนั้นผ่านกระบวนการอบความร้อนเพื่อเชื่อมข้ามซิล็อกเซนที่มีน้ําหนักโมเลกุลต่ํา และสร้างเจล
สารเติมช่องว่างความร้อนเป็นสารสถานะเจลที่อยู่ระหว่างของเหลวและของแข็ง ไม่เพียงแต่มีคุณสมบัติการคืนรูปทรง การยึดเกาะของวัสดุที่แข็งแรง ทนความร้อนสูง ความคงทนความร้อนระยะยาวที่ดี ฯลฯ แต่ยังมีความต้านทานความร้อนต่ํามาก เช่น จาระบีซิลิโคนที่นําความร้อนซึ่งสามารถเติมเต็มช่องว่างได้ และมีแรงยึดเกาะสูง
อันตาสเจลความร้อนสองส่วนประกอบรุ่นผลิตภัณฑ์
เจลระบายความร้อน ZS-GF-5299Bเป็นเจลซิลิโคนที่มีลักษณะคล้ายแป้งผสมสองส่วนประกอบ ซึ่งมีคุณสมบัตินําความร้อนสูง ซึ่งสามารถบ่มได้ด้วยการให้ความร้อน และมีลักษณะเด่นคือยิ่งอุณหภูมิสูงจะยิ่งแห้งเร็วขึ้น
ตัวเติมช่องว่างความร้อนนี้ไม่ก่อให้เกิดผลพลอยได้ในปฏิกิริยาการบ่ม เหมาะสําหรับ PC, PP, ABS, PVC และวัสดุอื่น ๆ รวมถึงพื้นผิวโลหะ และสามารถใช้งานในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิ -40°C ถึง 200°C และเป็นไปตามข้อกําหนดของ EU ROHS และ REACH อย่างเต็มที่
เจลความร้อนแบบหนึ่งส่วนประกอบ / สองส่วนประกอบ
การนําความร้อนที่ปรับแต่งได้
ตัวเลือกความหนืดที่แตกต่างกัน
ตัวเลือกบรรจุภัณฑ์ที่หลากหลาย
ขีดความสามารถด้านการวิจัยและพัฒนา
กําลังการผลิต
การควบคุมคุณภาพ
OEM / ODM
สูตรที่ปรับแต่งเฉพาะ
การเลือกสินค้า
การทดสอบแอปพลิเคชัน
ความเข้ากันได้ในการจ่าย
การทดสอบตัวอย่าง
รองรับ TDS / MSDS
กําลังมองหาผู้ผลิตเจลความร้อนหรือผู้จัดจําหน่ายเจลนําความร้อนอยู่หรือเปล่า? ติดต่อ Jointas เพื่อขอข้อมูลผลิตภัณฑ์และตัวอย่างสินค้า
เจลความร้อนเป็นวัสดุอินเทอร์เฟซความร้อนที่นุ่มและปรับตัวได้ (TIM) ใช้เพื่อปรับปรุงการถ่ายเทความร้อนระหว่างชิ้นส่วนที่สร้างความร้อนกับฮีทซิงค์หรือพื้นผิวระบายความร้อนอื่น ๆ มันเติมเต็มช่องว่างอากาศขนาดเล็กและความไม่สม่ําเสมอของพื้นผิว ช่วยลดความต้านทานการสัมผัสความร้อน
เจลนําความร้อนสามารถใช้ในงานต่าง ๆ เช่น อิเล็กทรอนิกส์กําลัง ไฟ LED อุปกรณ์โทรคมนาคม อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ ระบบควบคุมอุตสาหกรรม และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ที่ต้องการการระบายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ
ไม่ เจลความร้อนและจาระบีความร้อนเป็นวัสดุที่เชื่อมต่อความร้อน แต่มีคุณสมบัติทางกายภาพและลักษณะการใช้งานที่แตกต่างกัน
จาระบีความร้อนมักเป็นวัสดุคล้ายเนื้อครีมที่ออกแบบมาเพื่อสร้างชั้นสัมผัสความร้อนบาง ๆ ขณะที่เจลความร้อนโดยทั่วไปจะนุ่มกว่าและสามารถออกแบบให้เติมเต็มช่องว่างที่ใหญ่หรือไม่เรียบได้ เจลความร้อนยังสามารถเหมาะสําหรับงานจ่ายวัสดุอัตโนมัติที่ต้องการการจัดวางวัสดุอย่างควบคุม
วัสดุที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่น ความหนาของช่องว่าง การนําความร้อน ความหนืด วิธีการจ่าย อุณหภูมิการทํางาน และข้อกําหนดในการประกอบ
เจลนําความร้อนที่มีซิลิโคนหลายชนิดถูกออกแบบมาเพื่อให้ฉนวนไฟฟ้าและให้การนําความร้อนที่ดี อย่างไรก็ตาม ฉนวนไฟฟ้าขึ้นอยู่กับสูตรเฉพาะ และไม่ควรสมมติว่าเป็นเจลความร้อนทุกชนิด
เมื่อการฉนวนไฟฟ้ามีความสําคัญ ควรตรวจสอบข้อมูลทางเทคนิคของผู้ผลิตสําหรับคุณสมบัติต่าง ๆ เช่น ความต้านทานปริมาตร ความแข็งแรงของไดอิเล็กทริก และค่าคงที่ไดอิเล็กทริกก่อนเลือกผลิตภัณฑ์
ความแตกต่างหลักคือรูปทรงทางกายภาพและวิธีการใช้
แผ่นความร้อนเป็นวัสดุแข็งที่ขึ้นรูปล่วงหน้าและมีความหนาที่กําหนดไว้ ขณะที่เจลความร้อนเป็นวัสดุนุ่มที่สามารถใช้แทนได้ สามารถปรับตัวเข้ากับพื้นผิวที่ไม่เรียบและรองรับความแตกต่างของความหนาช่องว่างได้
เจลระบายความร้อนอาจเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าเมื่อ:
ความหนาของช่องว่างแตกต่างกันไปในแต่ละชุดประกอบ
พื้นผิวที่เชื่อมกันไม่เรียบหรือไม่สม่ําเสมอ
ต้องใช้วัสดุความร้อนในปริมาณที่ปรับแต่งได้
การจ่ายยาอัตโนมัติเป็นทางเลือกที่ดีกว่า
ความเครียดในการประกอบต่ําเป็นสิ่งสําคัญ
แผ่นความร้อนอาจเหมาะสมกว่าเมื่อต้องการความหนาคงที่และการติดตั้งที่ง่าย
ใช่ เจลความร้อนสามารถออกแบบให้เติมช่องว่างที่ใหญ่กว่าจาระบีความร้อนทั่วไปได้ แต่ความหนาสูงสุดที่แนะนําของช่องว่างขึ้นอยู่กับสูตรเฉพาะ
เมื่อเลือกวัสดุเติมช่องว่างความร้อน ควรพิจารณาไม่เพียงแต่ความหนาช่องว่างที่ระบุเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความหนืด พฤติกรรมการไหล ลักษณะการอัด พฤติกรรมการอบแห้งหรือการอบแห้ง การนําความร้อน และความคงตัวในระยะยาว
สําหรับการใช้งานที่มีช่องว่างขนาดใหญ่หรือเปลี่ยนแปลงได้ เจลระบายความร้อนแบบใช้แล้วทิ้งสามารถให้ความยืดหยุ่นมากกว่าแผ่นความร้อนที่ขึ้นรูปไว้ล่วงหน้า
ใช่ เจลระบายความร้อนแบบใช้แล้วทิ้งหลายชนิดถูกออกแบบมาสําหรับการจ่ายอัตโนมัติและสามารถนําไปใช้ในสายการผลิตได้
การจ่ายอัตโนมัติช่วยควบคุม:
ปริมาณการจ่าย
ตําแหน่งการสมัคร
ความหนาของวัสดุ
ความสม่ําเสมอในการผลิต
เวลารอบการประกอบ
อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพการจ่ายขึ้นอยู่กับความหนืด รีโอโลยี บรรจุภัณฑ์ ลักษณะการบ่ม และอุปกรณ์ที่ใช้จ่าย แนะนําให้ประเมินเจลความร้อนร่วมกับระบบจ่ายที่ต้องการก่อนการผลิตจํานวนมาก
มันขึ้นอยู่กับประเภทของเจลความร้อน
เจลความร้อนบางชนิดถูกออกแบบให้คงความนุ่มและยืดหยุ่นหลังการใช้งาน ขณะที่บางชนิดอาจผ่านการบ่มหรือเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพอื่น ๆ ประสิทธิภาพในระยะยาวขึ้นอยู่กับสูตร อุณหภูมิการทํางาน สภาพแวดล้อม และการออกแบบการใช้งาน
เมื่อประเมินเจลความร้อน ให้มองเกินกว่าการนําความร้อนเริ่มต้น แต่ยังพิจารณาความคงตัวในระยะยาว การรั่วไหลของน้ํามัน การหดตัว การเปลี่ยนแปลงความแข็ง และความต้านทานต่ออุณหภูมิและสิ่งแวดล้อม
การนําความร้อนที่สูงขึ้นไม่ได้หมายความว่าจะได้โซลูชันอินเทอร์เฟซความร้อนที่ดีกว่า
ค่าการนําความร้อนที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับโหลดความร้อน ความหนาของผิวสัมผัส อุณหภูมิของชิ้นส่วน ระบบทําความเย็นที่มีอยู่ และความต้องการความต้านทานความร้อนโดยรวม
นอกจากเรื่องการนําความร้อนแล้ว ควรพิจารณา:
ความต้านทานความร้อน
ความหนาช่องว่าง
ความหนืดและพฤติกรรมการจ่าย
ช่วงอุณหภูมิการทํางาน
ข้อกําหนดฉนวนไฟฟ้า
แรงอัดหรือความเค้นทางกล
ความน่าเชื่อถือในระยะยาว
ความเข้ากันได้กับวัสดุรองรับและส่วนประกอบ
ด้วยเหตุนี้ ควรประเมินค่าการนําความร้อนร่วมกับระบบจัดการความร้อนทั้งหมด แทนที่จะพิจารณาเป็นข้อกําหนดแยกต่างหาก
เมื่อเลือกผู้ผลิตเจลความร้อน ควรประเมินทั้งวัสดุเองและความสามารถทางเทคนิคและการผลิตของผู้ผลิต
ปัจจัยสําคัญได้แก่:
ประสิทธิภาพด้านความร้อน:ผู้ผลิตให้ข้อมูลการนําความร้อนและความต้านทานความร้อนที่เชื่อถือได้หรือไม่?
ความสม่ําเสมอของผลิตภัณฑ์:ผู้ผลิตสามารถรักษาประสิทธิภาพที่มั่นคงระหว่างชุดการผลิตได้หรือไม่?
การสนับสนุนแอปพลิเคชัน:ซัพพลายเออร์สามารถช่วยเลือกวัสดุ การจ่าย และการทดสอบการใช้งานได้หรือไม่?
การปรับแต่ง:สามารถปรับแต่งสูตร ความหนืด การนําความร้อน บรรจุภัณฑ์ หรือคุณสมบัติอื่น ๆ ได้หรือไม่เมื่อจําเป็น?
การควบคุมคุณภาพ:ผู้ผลิตมีขั้นตอนการทดสอบและควบคุมคุณภาพที่เหมาะสมหรือไม่?
กําลังการผลิต:ซัพพลายเออร์สามารถรองรับทั้งการทดสอบตัวอย่างและการผลิตขนาดใหญ่ได้หรือไม่?
เอกสารประกอบ:มี TDS, SDS, รายงานการทดสอบ และเอกสารทางเทคนิคอื่น ๆ ให้ใช้งานหรือไม่?
ความสามารถ OEM/ODM:ผู้ผลิตสามารถจัดหาสินค้าที่ปรับแต่งได้หรือโซลูชันฉลากส่วนตัวได้ไหมถ้าจําเป็น?
สําหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม โดยทั่วไปควรทํางานร่วมกับผู้ผลิตเจลความร้อนที่สามารถให้บริการทั้งสองอย่างประสิทธิภาพวัสดุและการสนับสนุนการใช้งานแทนที่จะเลือกซัพพลายเออร์โดยอิงจากค่าการนําความร้อนเพียงอย่างเดียว
Jointas Chemical ให้บริการโซลูชันวัสดุอินเทอร์เฟซความร้อนสําหรับงานอิเล็กทรอนิกส์และการจัดการความร้อน หากคุณกําลังมองหาผู้ผลิตเจลความร้อน, ผู้จัดจําหน่ายเจลนําความร้อน หรือเครื่องเติมช่องว่างความร้อนที่ปรับแต่งได้ติดต่อทีมเทคนิคของเราเพื่อพูดคุยเกี่ยวกับข้อกําหนดการใช้งานของคุณและขอข้อมูลผลิตภัณฑ์หรือตัวอย่างสินค้า