Thermische Schnittstellenmaterialien für Elektronik der nächsten Generation

Überhitzung ist ein kritisches Problem für elektronische Baugruppen der nächsten Generation. Das Mooresche Gesetz besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren auf integrierten Schaltkreischips alle zwei Jahre verdoppelt. Trotz der erwarteten Verlangsamung dieser Verdopplungsrate haben die jüngste Einführung von Halbleiterfertigungsprozessen unter 10 nm und die aktuellen Fertigungstrends die Notwendigkeit eines effektiven Wärmemanagements verschärft. Mit erhöhter Rechenleistung und höherer Transistordichte gehen beispielsweise größere thermische Lasten einher.

Die Trends bei der Herstellung elektronischer Komponenten haben sich auf die Miniaturisierung von Geräten und die Erhöhung der Rechenleistung konzentriert. Das Wärmemanagement ist heute ein nachträglicher Einfall, obwohl eine der Hauptursachen für Produktausfälle die Überhitzung ist. Es wird in 55 % der Fälle als Ursache für den Ausfall elektronischer Komponenten angegeben. Konstrukteure sind am besten gerüstet, um die thermischen Einschränkungen fortschrittlicher elektronischer Komponenten zu überwinden, indem sie die Fähigkeiten sorgfältig ausgewählter Wärmeleitmaterialien (TIM) nutzen.

TIMs spielen eine entscheidende Rolle bei der Bewältigung der thermischen Einschränkungen neuer elektronischer Baugruppendesigns. Sie bieten einen Wärmepfad zwischen wärmeerzeugenden Geräten und Kühlkomponenten und tragen so effektiv dazu bei, die Leistungskapazität und Zuverlässigkeit zu erhöhen und gleichzeitig die Kosten für die fertige Baugruppe zu senken. Das ideale Material passt sich den Gegenflächen an, betritt das Substrat und behält eine minimale Dicke bei.

Acryl- und Silikon-Wärmeleitpadmaterialien sind mit Füllstoffen in einer Reihe von Dicken, Durchschlagsfestigkeiten und Wärmeleitfähigkeiten erhältlich. Sie tragen dazu bei, die Montagezeit des Geräts zu verbessern, das Gewicht zu reduzieren und die Lebensdauer der Komponenten zu verlängern. TIMs können auch mit außergewöhnlichen Schälfestigkeiten konstruiert werden, wodurch mechanische Befestigungen praktisch überflüssig werden, und jedes Produkt wurde entwickelt, um spezifische Anwendungsanforderungen zu erfüllen. Acryl-Interface-Pads bieten eine höhere Leitfähigkeit als vergleichbare Produkte auf dem Markt. Diese Materialien sind langlebig, hochgradig anpassungsfähig, haben ausgezeichnete Nassaustrittseigenschaften und bieten im Vergleich zu Silikonmaterialien erhebliche Kosten = Einsparungen. Die gemeldete Wärmeleitfähigkeit wird gemäß den ASTM D5470-Testmethoden getestet. Überprüfung der Haltbarkeit zur effektiven Verlängerung der Lebensdauer von OEM-Komponenten Diese Materialien unterliegen Alterungstestmethoden.

Acryl-Interface-Pads bieten eine höhere Leitfähigkeit als vergleichbare Produkte auf dem Markt. Diese Materialien sind langlebig, sehr anpassungsfähig, haben hervorragende Nassaustrittseigenschaften und bieten im Vergleich zu Silikonmaterialien erhebliche Kosteneinsparungen. Die gemeldete Wärmeleitfähigkeit wird gemäß den ASTM D5470-Testmethoden getestet. Die Materialien unterliegen Alterungstestmethoden, die die Haltbarkeit überprüfen, um die Lebensdauer der OEM-Komponenten effektiv zu verlängern.

Das Wärmeleitfähige Acryl-Schnittstellenpad 5590H ist ein hochgradig anpassungsfähiges, leicht klebriges Acrylelastomer, das mit wärmeleitfähigen Keramikpartikeln gefüllt ist. Es sorgt für ein verbessertes Handling und bildet einen effektiven Wärmepfad beim Verkleben von unregelmäßigen IC-Oberflächen und Elektrofahrzeugbatterien mit Wärmeverteilern und Kühlkörpern.

Das thermisch leitfähige Acryl-Schnittstellenpad 5571 hat eine ähnliche Chemie wie das thermisch leitfähige Acryl-Schnittstellenpad 5590H, ist jedoch im Rollenformat für den Einsatz in rotierenden Stanzumbauten erhältlich. Es handelt sich um ein weiches, konformes Acryl-Schnittstellenpad, das eine Druckentspannung ermöglicht und dazu beiträgt, Hochdruckzonen beim Verbinden von nicht ebenen IC-Oberflächen und Wärmeausbreitungsblöcken zu vermeiden.

Thermally Conductive Interface Tape 8926-05 ist ein 0,5 mm Acrylpolymer-Haftklebeband mit einem dünnen PET-Träger. Dieses Band hat eine Nennwärmeleitfähigkeit von 1,5 W/mK, ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften und eine gute Substratverträglichkeit. Es ist auch in mehreren Dicken zum Verkleben oder Verbinden einer Reihe von verschiedenen Oberflächen erhältlich.

Silikon-Interface-Pads erfüllen die Anforderungen von Hochtemperaturanwendungen. Diese Materialien weisen hervorragende dielektrische Eigenschaften auf und sind mit Wärmeleitfähigkeiten von bis zu 4,9 W/ mK erhältlich.

Das thermisch leitfähige Silikon-Schnittstellenpad 5516 ist ein hochgradig anpassungsfähiges, leicht klebriges Silikonelastomer-Pad mit einer Wärmeleitfähigkeit von 3,1 W/mK. Das weiche Silikonpad ist bei niedrigen Drücken anpassungsfähig. Es bietet eine hohe Temperaturbeständigkeit und gute dielektrische Eigenschaften, die einen effektiven Wärmeübertragungspfad zwischen wärmeerzeugenden Komponenten und Kühlkörpern, Wärmeverteilern oder anderen Kühlgeräten bieten.

Das Wärmeleitfähige Silikon-Schnittstellenpad 5519 sorgt für Wärmeleitfähigkeiten von bis zu 4,9 W/mK. Es hat eine Shore 00 Härte von 70 und ist bei mäßig niedrigen Drücken anpassungsfähig.

Boyd bietet Kühllösungen für alle wichtigen Elektronikindustrien. Als bevorzugter Anbieter von thermischen Lösungen unterhält es strategische Allianzen mit hochqualifizierten Lieferkettenpartnern. Kritische thermische Leistungskriterien werden durch einen ganzheitlichen Designansatz berücksichtigt und durch eine breite Palette von Präzisionsverarbeitungs- und Inhouse-Fertigungskapazitäten unterstützt. Es werden kundenspezifisch verarbeitete Materialien und komplette thermische Lösungen entwickelt, die die Anforderungen der beabsichtigten Anwendung erfüllen oder übertreffen und gleichzeitig die Zielkosten berücksichtigen.

Die hochpräzisen Materialverarbeitungsfunktionen von Boyd erfüllen einzigartige Anwendungsanforderungen. Boyd bietet Prototyping-Dienstleistungen sowie Produktionsläufe in kleinen bis hohen Stückzahlen auf einer Vielzahl von Materialien und Materialstärken an. Vom hochautomatisierten Rotationsstanzen über das hochpräzise Flachbettstanzen bis hin zu CNC-Drehmaschinen, Laserschneiden und Wasserstrahlen erfüllen die umfangreichen Fähigkeiten die genauen Anforderungen nahezu jeder thermischen Konstruktion.

Rotationsstanzen
• Hohe Produktionsläufe und Handling von Walzenmaterialien für mehr Produktivität.
• Ideal für dünne Materialien und formstabile Materialien.
• Hochautomatisierter Prozess mit Inline-Videoinspektion und Selbstanpassungsfunktionen.
• Verwendung von Zwischenwalzen zur Ausrichtung von Materialien und zur Vermeidung von Materialabfällen.

Flachbett-Stanzen
• Hochpräzises Großformat-Stanzverfahren
• Beseitigt Bedenken hinsichtlich der Konkavität, die bei rotierenden Prozessen beim Umgang mit dicken Materialien auftreten können.
• Verfügbar für mittlere bis hohe Produktionsläufe.
• Übt eine hohe Kraft zum Durchstechen dicker Materialien und komplexer Profile aus.
• Ideal für die ppic k-and-place Montage.

CNC-Fräsen
• Prototyping und Kleinserien von Plattenmaterialien.
• Umwandlung von Materialien bis zu einer Zolldicke.
• Keine Werkzeuge erforderlich.
• Fähigkeit, komplexe Formen zu erzeugen.
• Niedrige Kosten, wenig Abfall.

Laserschneiden
• Prototyping und Kleinserien von Plattenmaterialien und Rollenformaten.
• Leicht begrenzt im Dickenbereich, da eine hohe Leistung auf das Werkstück die Wärmeeinflusszone vergrößert.
• Fähigkeit, komplizierte, komplexe Designs zu erstellen.
• Wasserstrahl
• Prototyping und Kleinserien von Plattenmaterialien und Rollenformaten.
• Etwas begrenzt im Dickenbereich.
• Genauigkeit innerhalb von 4 Zoll bis 10 Zoll

Boyd bietet seinen Kunden Zugang zu hochmodernen Materialien. Es ist ein Anbieter von thermischen Lösungen, der eine strategische Zusammenarbeit mit hochqualifizierten Lieferkettenpartnern unterhält. Es bezieht und beschafft Hochleistungs-Acryl- und Silikon-Schnittstellenpads und -bänder sowie ein komplettes Portfolio an Wärmeleitmaterialien. Dies ermöglicht es dem Unternehmen, einzigartige Anwendungen zu adressieren und Kosten zu ermitteln. Ganz gleich, ob Sie eine hochkompakte, flexible Schaltung für tragbare Geräte der nächsten Generation entwerfen oder eine kostengünstige thermische Lösung für ein Batteriepack suchen, Boyd ist gut gerüstet, um spezifische Designanforderungen zu erfüllen.

Boyd entwickelt, entwirft, testet und fertigt äußerst zuverlässige, leistungsstarke Wärmemanagementlösungen, einschließlich zweiphasiger, luftgekühlter und flüssiger Systeme. Die hauseigene Fertigung von Boyd ermöglicht die Herstellung kompletter, einbaufertiger Wärmemanagementlösungen einschließlich konvertierter TIMs.

Zu den Lösungen von Boyd gehören:
• Fortschrittliche Konduktionskühlung und zweiphasige Wärmeübertragungssysteme.
• Tauchkühlende Kesselplatten, ultradünne Dampfkammern, Thermosiphons und komplexe Heatpipe-Baugruppen.
• Fähigkeit, leichte, leistungsstarke Thermobänder, Wärmeverteiler, Chassis und Gehäuse sowie CTE-abgestimmte Oberflächen herzustellen.
• Fabrikationen aus einzigartigen Materialien, einschließlich Titan und Graphit.
• Reduzierte Montagezeit und -kosten mit einem kompletten thermischen Produkt, das für Standard- oder Hochwärmestromanwendungen entwickelt wurde.

Zu den Herausforderungen bei der Modellierung und dem Design, die mit elektronischen Baugruppen der nächsten Generation verbunden sind, gehört die Notwendigkeit, kompakte, komplizierte thermische Lösungen zu entwickeln und gleichzeitig kurze Designzyklen zu unterstützen. Die Markteinführungszeit ist ein wesentlicher Aspekt eines effektiven Designs elektronischer Komponenten, und Boyd adressiert diese Anforderungen weltweit mit mehr als 30 Einrichtungen weltweit, 300 hochqualifizierten Wärmebildingenieuren, einer eigenen proprietären Software, Boyd SmartCFD, und einem ganzheitlichen Designansatz.

Zu den Funktionen von Boyd SmartCFD gehören:
• Optimieren Sie den Modell- und Designprozess, indem Sie den iterativen Prozess im Designzyklus vorantreiben.
• Verbesserte Modellierungsgenauigkeit komplexer Komponenten mit jahrzehntelangen empirischen Daten, komplexen Algorithmen, gefegten Geometriewerkzeugen und erweiterten Vernetzungsfunktionen wie Heatpipe- und Vapor-Chamber-Dry-Out-Modellierung, vollständiger Simulation des Flüssigkeitskühlsystems einschließlich Wärmetauschern und Kühlplatten.
• Erhöhte Leistung, verbesserte Funktionalität und Zuverlässigkeit.
• Reduzierte Kosten und Größe von elektronischen Komponenten.

Überhitzung ist eine der Hauptursachen für elektronische Produktausfälle und um thermische Einschränkungen der Elektronik der nächsten Generation zu überwinden, benötigen Konstrukteure fortschrittliche Materialien und hochgradig kundenspezifische Lösungen.

Boyd ist ein bevorzugter Konverter von Wärmeleitmaterialien. Boyd bezieht Gap Pads und Thermobänder, die gemäß ASTM D5470-Testmethoden getestet wurden, und wandelt diese zuverlässigen Materialien in ein verwendbares Format um, um die Produktivität und einfache Integration zu optimieren. Es bietet hochwirksame thermische Lösungen, die die Montagezeit verkürzen, die Ausbeute verbessern und die Lebensdauer der Komponenten bei niedrigsten Gesamtbetriebskosten verlängern. Zu den Mehrwertdiensten des Unternehmens gehören Engineering Design, Produktentwicklung und die Fähigkeit, komplette, einbaufertige Thermomanagementlösungen zu produzieren.