ورق سيليكون موصل مقابل ورقة جرافيت توزيع الحرارة – توقف عن اتباع الاتجاه واختر الخطأ! – جينيفير من فريق ديسون تشرح خصائصها الحقيقية

حشوة السيليكون الموصل مقابل ورقة الجرافيت المتشتتة للحرارة – توقف عن اتباع الاتجاه واختر الخطأ! – جينيفر من فريق ديسون تشرح خصائصها الحقيقية"

أهلاً بأصحاب المصانع، متخصصي الشراء، وهندسي البحث والتطوير – أنا جينيفير، من فريق ديسون التي تتعامل مع الدعم الفني للمواد الشبه موصلة حرارياً. كل يوم، أكون مشغولة بمشاريع العملاء، والسؤال الذي يُسأل عنه أكثر هو:</p> "ما هو الفرق الحقيقي بين وسادة حرارية وورقة كربونية؟ أي منهما يجب أن أستخدم؟" – لست متحمسًا، هناك الكثير من الحديث في الخارج، ولكن معظمها يكرر مواصفات المنتج دون أن يصل أبدًا إلى جوهر الأمور. اليوم، سأقوم بتحليل "النقاط الإيجابية والسلبية" لهذه المواد حتى تتمكن من الذهاب بصورة واضحة.

١. مختلف في الطبيعة: واحدة تشبه "العجين اللين"، والأخرى تشبه "الورق"
لوحة حرارية (ما نسميه غالبًا لوحة سيليكونية موصلة) مصنوعة من البلاستيك السيليكوني كأساس، مخلوط مع أكاسيد المعادن والملء الموصل حرارياً آخر، ثم يتم تعبئته من خلال عملية خاصة. إنه ناعم ومرن بشكل طبيعي ويمكن تصنيعه بسمك مختلف. ورقة الجرافيت الموزعة للحرارة، من ناحية أخرى، تُصنع من مسحوق الجرافيت نقي جداً يتم تشكيله إلى فيلم رقيق تحت درجات حرارة عالية. إنه صلب وقاسي، ولا يملك مرونة. أما أفلام المركبات الرملية - فهي مجرد أوراق رملية مع طبقة إضافية من الصمغ أو الفيلم على السطح لتسهيل التثبيت، ولكنها لا تزال "أوراق"، وليس "أكياس".

2. آليات نقل الحرارة مختلفة تمامًا: واحدة "تربط"، والأخرى "تُعد الطريق"
تُعمل أكياس الحرارة من خلال ملء الفجوات – يجب أن توضع بين المكون المنتج للحرارة (مثل MOSFET أو وحدة المعالجة المركزية) والمبرد، حيث تقوم بطرد الهواء بحيث يمكن توصيل الحرارة مباشرة عبر اللوحة. لذلك فهي "مُنشئ جسر" – تذهب أينما كان هناك فراغ.
أوراق الجرافيت، ومع ذلك، تعتمد على التوصيل الحراري في المستوى العالي جداً لبلورات الجرافيت (حتى 1500 واط/م·ك) لـ ينتشر الحرارة من نقطة الحرارة بسرعة في الاتجاه الأفقي، ثم تحويلها بشكل عمودي إلى الهيكل المُبرد. إنها "مُفرّش الفلافل" - فهي تحوّل نقطة ساخنة محليّة إلى منطقة دافئة كبيرة قبل إرسال الحرارة بعيدًا. وهذا السبب في أن أوراق الجرافيت لا تحتاج إلى ملء الفجوات - فهي تحتاج فقط إلى سطح اتصال مسطّح.

3. قابلية الضغط وقدرة التعبئة: يمكن لواحد "تخفيف الضغط"، والآخر "لا يمكن لمسه"
يمكن تخصيص وسائد الحرارة لسمك الفجوة الفعلي وتقدم  السماحية بالانضغاط 20-30%. عند التثبيت، تضغط وتنطبق بقوة – حتى إذا كانت لوحات الدوائر المطبوعة لديك لديها تفاوتات أو تتغير عزم شد البرغي، فإن اللوحة تتكيف. هذا هو السبب في شعبيتهم في التطبيقات ذات الفجوات، مثل الأجهزة الدقيقة، والوحدات الكهربائية، والإلكترونيات السيارات.
ورق الجرافيت، من ناحية أخرى، رقيقة جداً (عادة 0.05-0.5 مم) ولديها تقريباً لا توجد قابلية للضغط – لا يمكنها ملء الفجوات غير المنتظمة. إذا حاولت إدخال ورقة الجرافيت في فجوة غير منتظمة، ستحصل إما على اتصال سيئ أو كسر الورقة الهشة. لذلك تعمل فقط على الأسطح المسطحة ذات المساحة القليلة.

4. حالات التطبيق: خيول مختلفة للمسارات المختلفة

• أغلفة السيليكون الموصلة لمع حيث تحتاج أكمل الفجوات الأكبر (على سبيل المثال 0.5-3 مم)، امتصاص الاهتزاز<ص>، و <ص>توفير التأريض الكهربائي – فكر في أنظمة إدارة بطاريات السيارات، تحويلات الصناعية، ووحدات مكبرات قوة محطات القاعدة التلفونية. في هذه الأماكن، لا يمكن لورق الجرافيت أداء المهمة.

• أوراق الجرافيت المُوزعة للحرارة هي المكان الذي يذهب إليه رقيق جداً، كثافة قوة عالية الأجهزة مثل الهواتف الذكية، والأجهزة اللوحية، والمستهلكات، والمصابيح الخلفية LED. منذ أن المسافات الداخلية صغيرة (تقريبًا صفر) وحل التبريد يجب أن يكون خفيفًا جدًا ورفيعًا، فإن أوراق الجرافيت - مع انتشار الحرارة الجانبي الرائع لها - هو الحل المثالي.

5. إذًا كيف تختار؟ – فقط اذكر هذه القواعد الثلاثة للإجابة

• إذا كنت تمتلك فراغات وتحتاج إلى مقاومة الضغط، اختر لوحة السيلكون – يملأ، ويُخفف، وهو موثوق به بقوة.

• إذا كنت لا تملك فراغات وتحتاج إلى الرقة والخفافة، اختر ورقة الجرافيت – إنها تثبت بشكل وثيق وتوزع الحرارة بسرعة.

• ماذا إذا كنت ترغب في كلاهما؟ نحن في ديسون نقدم أيضًا حلول هجينة "الجرافيت-والسيليكون"، ولكن هذه أكثر تكلفة وغالبًا ما تكون مخصصة للحالات المتطرفة. في معظم الحالات، قم بقياس فجوة التركيب الفعلي بدقة، وأرسلها لي، ويمكنني إرشادك إلى الطريق الصحيح في نظرة واحدة.

كلمة صادقة أخيرة: لا تتبع بشكل أعمى ما تستخدمه العلامات التجارية الكبيرة، ولا تفترض أن وسادة أكثر سماكة هي دائمًا الأفضل. اختيار مواد التوصيل الحراري يشبه اختيار أحذية – فقط أقدامك تعرف ما يناسبها. وبما أن Deson تنتج كلا نوعي المواد، فإن لديّ لا تحيز – أنا أوصي فقط بما هو أفضل حقًا لتطبيقك. إذا كنت غير متأكد، فقط أرسل لي رسمك ثلاثي الأبعاد وأقوم مهندس نمذجتنا بالتحليل الحراري لك – مجانًا. اترك تعليقًا أو أرسل رسالة خاصة – أرد على كل منها. لأن مساعدة العميل على تجنب دورة واحدة من التجربة والخطأ أكثر إرضاءً من بيع كيلوغرام إضافي من المادة.</p>

(هذا المنشور يعتمد على سنوات من الاختبارات العملية لـ Deson. تأكد دائمًا من التحقق من تصميمك الهيكلي الخاص والمتطلبات الأمنية وبيانات الاختبار الحراري.)