【经验】800W功率PCB与水冷板之间热界面材料选用分析
我们在工程上碰到一个案例，按照客户要求一块PCB上有50pcs芯片， 单个芯片的热损耗功率按8W计算，芯片尺寸大小8mmx 8mm, 系统内有两片PCB，总热损耗功率则为800W。生产商为了解决PCB散热难问题，采用三个水冷板之间夹两片PCB的水冷设计。芯片高度为0.6mm, 由于PCB生产工艺导致芯片之间存在高度公差约0.1~0.2mm。水冷板本身也有平面度公差0.1mm，导致每个芯片的高度公差不一，不仅PCB本身增大其热传导系数，而且PCB双侧设计水冷板散热，然后在发热元件与水冷板之间用导热界面材料减小发热元件与散热器之间的接触热阻，提升散热效果。
那如何设计800W功率PCB与水冷板之间的热界面材料呢？
为减小水冷板与芯片之间的接触热阻，降低温差，并填充二者之间的公差间隙，保证每个芯片与液冷板100%接触， 热界面材料的选择至关重要。如果选用常规的5W/mK的热界面材料，CFD仿真显示，仅仅热界面材料的温差是12.5℃。如果选用Aavid高导热系数材料（如11W/mK），在同样厚度下可降低温差至5.7℃。同时考虑液冷板与芯片配合的公差要求，需要材质柔软，压缩比高的材质。
根据热力学热传导公式：
得出热阻计算公司为：θ＝L/(λS) ，注：L为材料厚度，λ为导热系数，S为传热面积
热界面材料产生的热阻与材料厚度成正比，与材料的导热系数成反比，即材料越薄越好，在不考虑价格影响的前提下，导热系数越大越好。
针对这些要求，推荐爱美达Transtherm®导热间隙填料——TBL或TBS。
· TBL或TBS导热系数为11W/mK，极大的降低了芯片与水冷板之间的温差；
· TBL或TBS厚度在0.5~3.0mm之间，多种厚度可选；
· TBL或TBS 可以切割成任意形状，小块状或者条状，方便安装；
· TBL（ Shore 70，软)或 TBS（ Shore 40，特软）满足不同平面度芯片的需要。
其高导热系数和高柔软度，非常适合于多芯片PCB或配合公差大的项目应用。热界面材料直接作用于降低传导热阻，最终降低芯片温度，改善热性能。
其高柔软度和高压缩比，非常适用于界面间存在很多凹凸不平的空隙，以降低接触热阻。其良好的导热性能、绝缘性能，能有效将热量及时的传导出去，避免局部过热。
以Boyd Aavid 为例，选择材料时主要考虑以下几点：
1.单面或双面粘性；
2.Total Thickness，可选择厚度范围；
3.Breakdown Voltage，击穿电压，取决于芯片抗击穿电压要求;
4.Thermal Conductivity, 材质本身热传导系数；
5.Shore Hardness, 硬度，根据装配公差，来选择适合压缩比的材质；
6.Flame Rating UL 94， 防火等级。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 2
本文由紫色梗荆提供，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。
相关推荐
【经验】爱美达CDU设计需要注意的5个事项
爱美达在CDU设计方面有丰富的经验，本文针对CDU机械设计、 通讯/控制器和监视器、泄漏检测/冷凝风险、维护、热交换器内容进行说明。
【经验】如何解读爱美达标准散热器性能曲线？如何在实际设计中利用这些曲线？
某品牌服务器公司要求爱美达在给定尺寸的条件下设计一款热管散热器，热损耗功率275W，要求温升25C。在做了一系列设计优化后，包括鳍片材质，鳍片尺寸，热管型号，热管布局，热管数目，发现散热器自身的传导热阻很小，温差只有5C，最大的温差来源于空气到鳍片的温差。这时候不管做什么优化，都将无法降低散热器本身温升。我们将以此为据，并配合SmartCFD仿真模拟数据，解决问题并分享经验。
【经验】如何通过计算热阻选择合适的爱美达标准散热器？
本文主要讲解了如何选择爱美达的标准散热器，里面提到了选择散热器最主要的是要计算热阻，计算出对应的热阻后从选型表中选择对应的封装和低于计算出的热阻的散热器就可以了。
Transtherm®导热间隙填料
描述- Transtherm®热导填隙材料是一种软质、可塑性的界面材料，具有高热传导率。适用于散热源与冷却表面之间距离较大、组件高度变化大、公差堆叠变异性高以及不均匀或粗糙表面的应用。这些材料由硅酮或无硅酮凝胶状物质组成，不含空气间隙和泡沫中的孔隙。Transtherm®热导填隙材料的适应性可以消除表面之间的空气，以降低热阻。
型号- BCTIM-215-1061,TDFD,BCTIM-218-1044,BCTIM-218-1046,KU-TDFD,KU-TDFF,TBE,TDFF,TDFBS,TBG,TBI,TSOFT3 ST,TBH,TBL,TBS,BCTIM-215-1058,TSOFT3,BCTIM-216-1039,TSOFT,BCTIM-216-1038,TBC-F,TBC-D,TBC-B,BCTIM-216-1037,TBC-C,BCTIM-216-1036,BCTIM-216-1035,BCTIM-215-1059,BCTIM-217-1041,TXE,PU11,BCTIM-211-1019,KU-SFI,TXS,SFA,BCTIM-213-1027,PU6,KU-TXS,SFI,BCTIM-214-1030,SFO,TSOFT3 STF,KU-TXE,TSOFT3 S,BCTIM-214-1029,BCTIM-215-1032,TBF-E,TBF-C,TBF-A,TBF-B,BCTIM-217-1060,KU-TDFBS,BCTIM-214-1065
Tsoft3 ST Transtherm®导热间隙填料技术数据表
描述- 该资料介绍了Boyd Corporation生产的Transtherm®热导填隙材料。这些材料是一种软质、可塑性的界面材料，具有高热传导率，适用于散热源与冷却表面之间距离较大、组件高度变化大、公差堆叠变异性高以及表面不均匀或粗糙的应用。
型号- BCTIM-215-1061,TDFD,BCTIM-218-1044,BCTIM-218-1046,KU-TDFD,KU-TDFF,TBE,TDFF,TDFBS,TBG,TBI,TSOFT3 ST,TBH,TBL,TBS,BCTIM-215-1058,TSOFT3,BCTIM-216-1039,TSOFT,BCTIM-216-1038,TBC-F,TBC-D,TBC-B,BCTIM-216-1037,TBC-C,BCTIM-216-1036,BCTIM-216-1035,BCTIM-215-1059,BCTIM-217-1041,TXE,PU11,BCTIM-211-1019,KU-SFI,TXS,SFA,BCTIM-213-1027,PU6,KU-TXS,SFI,BCTIM-214-1030,SFO,TSOFT3 STF,KU-TXE,TSOFT3 S,BCTIM-214-1029,BCTIM-215-1032,TBF-E,TBF-C,TBF-A,TBF-B,BCTIM-217-1060,KU-TDFBS,BCTIM-214-1065
导热率达到10w/mk的导热胶或者导热垫片有推荐的吗？
您好，可推荐爱美达导热垫片TBL/TBS系列，TBL或TBS导热系数为11W/mK，极大的降低了芯片与水冷板之间的温差； TBL或TBS厚度在0.5~3.0mm之间，多种厚度可选。具体可参考：【经验】800W功率PCB与水冷板之间热界面材料选用分析
【产品】具有压敏粘合剂（PSA）的Transtherm®导热胶带，易剥离易粘贴，节省安装时间
爱美达（Avaid）是BOYD（宝德）旗下热管理产品的子公司，其Transtherm®导热胶带具有压敏粘合剂（PSA）。粘合带仅需要施加压力，不需要需要热循环就可以实现最大粘合，具有易剥离和粘贴的应用，可替代弹簧和螺丝等机械连接硬件，节省安装时间。
针对消费类产品板级散热，比如应用处理器及WIFI等易发热，是否有对应材料及散热方案，不知道是否有这方面的资料，是否能帮忙发送到本人邮箱以便学习，非常感谢。
世强代理的散热材料，导热材料有：1、Laird（莱尔德） Tflex HD700导热间隙填料 数据手册2、【选型】Aavid（爱美达）板级散热器选型指南
【产品】柔软、可延展、高导热率的Transtherm®导热间隙填料
爱美达（Aavid）是BOYD（宝德）公司旗下的热管理产品子公司，其Transtherm®导热间隙填充物是具有高导热率的柔软、可延展的界面材料。间隙填充物在热源和冷却面之间有较大距离、组件高度有变化、公差带堆叠后具有变化性以及表面不平或粗糙应用中是非常理想的选择。BOYD的Transtherm®间隙填充材料是由有机硅或不含硅的化合物组成的类似凝胶的材料，无气隙和气孔。
Aavid（爱美达）SuperThermal间隙填充器数据手册
描述- 该资料介绍了Aavid公司生产的SuperThermal热界面材料（TIM），这是一种用于填充间隙的高导热垫片。这些垫片采用专有的纤维取向技术制造，具有极高的热传导率，同时保持了聚合物的柔韧性和粘附能力。它们适用于冷却高热量源，如CPU、GPU和高密度LED。
型号- B132,D089,A072,C128
【定制】Aavid（爱美达）热管＆VC散热器定制服务，解决全球500强企业的热管理问题
近日，Aavid（爱美达）在平台推出热管＆VC散热器定制服务，提交您的定制需求，技术专家将在一个工作日内与您取得联系。
【产品】爱美达具有各种配置半定制到全定制的气-气、液-气和液-液换热器
Aavid（爱美达）换热器有三种常见的类型：气-气、液-气和液-液。作为行业专家，Aavid还配置了独特的相变换热器。Aavid换热器根据应用要求包含各种液体，包括但不限于水、石油产品和冷却液，可充分利用业内最丰富的制造方案，包括各种配置的半定制到全定制换热器。
辰达行整流桥选型表
提供辰达行整流桥选型，具有ABF、UMB、MBS、TBS、DBS、TTF等多种封装形式，覆盖VRRM（V)范围：+4~+1000；I(AV)(A)范围：+0.5~+75;IFSM(A)范围：+20~+400，适用于网络通讯设备， 消费类电子产品， 安防设备， 汽车电子， 工业电源， 充电柱， 表计， LED照明， 物联网等领域。
|
产品型号
|
品类
|
VRRM（V)
|
I(AV)(A)
|
IFSM(A)
|
VF@IF(V)
|
VF@IF(A)
|
IR(μA)
|
Package & Size
|
|
UMB05F
|
整流桥
|
50
|
0.5
|
20
|
1.1
|
0.5
|
5
|
UMB
|
选型表 - 辰达行 立即选型
Aavid（爱美达）公司&散热产品介绍
描述- 宝德（Boyd）是一家具有中美战略股东背景的全球领先制造企业，成立于1928年，全球销售额超10亿美元，拥有超过7000名雇员。公司专注于环境密封、热管理、RFI/EMI屏蔽、减震、粘合、声学、保护和识别等领域。宝德旗下爱美达（AAVID）是全球散热产品及散热系统管理解决方案的领导者，提供从板级散热到工业用散热产品的广泛产品线。爱美达在全球拥有9个研发中心和8个制造工厂，服务于服务器、汽车、电子、LED、医疗设备、消费电子、军事和航空航天等行业。
【产品】可定制设计的爱美达铝制板翅式换热器，可以设计用于气体，液体和两相流体的任意组合
爱美达的板翅式换热器可以设计用于气体，液体和两相流体的任意组合。爱美达经验丰富的工程团队会仔细选择板和翅片的层数，板和翅片的尺寸以及翅片的类型，以实现最佳性能。歧管和安装支架按规定焊接到位，可以添加任何需要的油漆或涂层（包括符合MilSpec的要求）。
电子商城
服务
可定制均温板VC最薄0.4mm，有效导热系数超5,000 W / m·K（纯铜(401 W/m·K ，石墨烯1,200 W/m·K）。工作温度范围同时满足低于-250℃和高于2000℃的应用，定制最低要求，项目年采购额大于10万人民币，或采购台套数大于2000套。
提交需求>
可定制商用热管尺寸最高15.88mm，环路热管的热量传递范围为50mm到1000mm以上，同时满足低于-250℃和高于2000℃的应用。定制最低要求，项目年采购额大于10万人民币，或采购台套数大于2000套。
提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论