Ооо - yarostanmash

Използването полиимид филм вместо на топлопроводимост изолационен KPTD-2/3 на субстрата.

Обикновено, като термично проводящ изолационен материал за радиатори на полупроводникови устройства, използващи проводим субстрат KPTD-2. Тези материали имат няколко недостатъка,, най-важният от които е високата цена.

Специалистите Ltd "YAROSTANMASH" експериментално изследване сравнява технически и икономически показатели конвенционален термопроводящ субстрат KPTD-2 / 3-0.2 производство ODO "NOMAKON" (www.nomacon.ru) и полиимид филм 40 микрометра дебелина, с помощта на последните като електрически изолиращ термопроводящ уплътнение между заграждения на полупроводникови устройства (транзистори, диоди и т.н.) и радиатори.

Топлоизолационния субстрат KPTD-2 / 3-0.20 "Nomakon" направена от силикон база микропрашинки пълни нитрид керамика за увеличаване на топлопроводимост. За придаване на механична якост на структурата на материала е включена стъкло кърпа подсилваща мрежа. Въпреки това, материалът е доста ронлива лесно пробита и разкъсан, изисква внимателно боравене. Най-големият размер на заготовки KPTD-2. произведени ODO "NOMAKON" е 160 х 780 mm. За да се предотврати залепване на отделните листове материал един към друг субстрат KPTD-2 / 3-0.20 снабден със защитен пластмасов филм:

Полиамид филм е достъпно на рула до 1400 mm ширина, с неограничена дължина на намотката. Материалът е плътен, механично силен, когато нарязани не се разтяга или деформира. Филмът е химически устойчиви на алкохол, ацетон и др. Разтворители. образеца за изпитване е с дебелина 40 микрометра:

За сравнение, данни се събира материали прост експериментален апарат, чиято основна компоненти са два транзистора IRFZ44N стандарт TO-220 обвивка. натиснат към обща радиатор (AV0094 профил, дължина 100 mm) чрез тест субстрат: полиамид филм с дебелина 40 микрона (отляво) и KPTD-2 / 3-0.2 (вдясно). Двете субстрати преди сглобяване транзистори са смазани от двете страни с тънък равномерен слой на топлопроводимост силиконова паста СРТ -8. Излишната паста след монтаж на транзистори на радиатора е била отстранена с памучен тампон. Транзистори са притиснати към радиатора чрез единично рамо бутон, осигуряване на същото затягаща сила на двата инструмента:

За да се осигури същия отдаването на топлина в двете транзистори зависи от външните условия и температура, транзистори, включени в двойна консумация канал верига DC постоянен ток от външен източник на захранване. Всяка от двете транзистори, работещи в канал независимо. Всеки канал осигурява стабилизиране използван в настоящото им 2А в захранващото напрежение верига 7 до 30B, който съответства на топлинната мощност разпределена за всеки транзистор, 9 до 55W. Тази схема осигурява равен на топлина и на двете устройства и е показан по-долу:

След монтирането на компонентите на радиатора, изпитваното субстрат бяха тествани 1kV високо напрежение разбивка стойност. Тестът се извършва с помощта на UT531 устройството. включени в режим на мегаомметър. И двете са издържали тест подложки. Общото съпротивление на двата субстрата (свързан паралелно схема електрическа връзка) е по-650MOm:

За измерване на температурата на повърхността на транзистори и радиатор използва камера Fluke Ti25. Тъй като повърхността блестящи на радиатора и отразени топлинното излъчване от околната среда в него, температурата на повърхността на радиатора не може да бъде адекватно измерени с термична камера. За целите на рогозки температурата на повърхността на радиатора в точката на измерване, е залепена лента Oracal матов филм (светло-син цвят на снимките по-долу). Температурата на лентата се измерва температурата на радиатора.

Тъй като камера Fluke Ti25 показва в цифров вид три температури: стойността на температурата в центъра, максималната температура в рамката, и минималната температура в рамката, за измерване на температури по-малко нагрява транзистор, отопляем транзистор е затворена с капак (дървена линийка) при температури по-малко нагрява транзистор изглеждаше Imager максимум и той е ръководил на екрана му неговата числена стойност:

Експериментирайте №1. 15V захранващо напрежение. Топлинна мощност 25W всеки транзистор:

спад на температурата на субстрата KPTD-2 / 3-0.20 200 микрона дебелина е 106,1 - 49.1 = 57 ° С

спад на температурата на полиамид филм с дебелина 40 микрона е 81,1 - 49 = 32 ° С

филмови дебелини на полиамида по даден материал показват минимална термична устойчивост в 1.78 пъти.

№2 експеримент. Захранващо напрежение 22.5V. Топлинна мощност 40W всеки транзистор:

спад на температурата на субстрата KPTD-2 / 3-0.20 200 микрона дебелина е 160,1 - 60.5 = 99.6 ° С

спад на температурата на филм полиамид е с дебелина 40 микрометра 114.1 - 59.9 = 54.2 ° С

филмови дебелини на полиамида по даден материал показват минимална термична устойчивост на 1.84 пъти.

Анализ на резултатите от измерванията може да се види, че термичната проводимост на материала на филма полиамид е по-лошо, отколкото топлопроводимостта KPTD-2 / 3-0.20 субстрат материал, обаче, поради по-високата механична якост на филм полиимид, неговата дебелина може да бъде много по-малко от дебелината на субстрата KPTD-2, и общата термична устойчивост на изолиращия уплътнение полиамид филм, получен в почти 2 пъти по-ниска.

Резултатите от експериментите са обобщени в таблицата по-долу:

Параметър метод за изпитване

1. Използването на полиамид филм 40 микрона дебелина вместо термопроводящ изолационен субстрат KPTD-2 / 3-0.20 намалява температурната разлика между тялото на полупроводникови устройство и радиатора е 1.8 пъти;

2. филм полиамид е по-здрава и по-лесно да се монтира снимки в топлоизолационния субстрата KPTD-2/3;

3. Стойността на филм полиамид от порядъка на по-малко от стойността на изолационната субстрати KPTD-2/3.

може да даде недвусмислен извод въз основа на експериментите: полиамид филм с дебелина 40 микрона се препоръчва като заместител субстрати KPTD-2 / 3-0.20 като електрически изолиращ термично проводими подложки за монтаж на полупроводникови устройства на радиаторите.