Gängige TIM-Prüfstandards, die Ingenieure kennen sollten

Der wichtigste TIM-Prüfstandard, den Ingenieure kennen sollten, ist ASTM D5470, da es häufig zur Messung der thermischen Impedanz und der scheinbaren Wärmeleitfähigkeit von wärmeleitfähigen elektrischen Isoliermaterialien verwendet wird, einschließlich Fetten, Pasten, Phasenwechselmaterialien, Gelen, Kautschuken und starren Feststoffen. Für umfassendere Prüfungen der thermischen Eigenschaften sollten Ingenieure zudem verstehen ISO 22007-2 für die Prüfung mit instationären Ebenenwärmequellen, ASTM E1461 für die Laser-Flash-Temperaturleitfähigkeit, ASTM C177 für die Prüfung mit dem guarded hot plate-Verfahren und ASTM C518 für die Prüfung mit dem Wärmestrommessverfahren.

Dennoch passt kein einzelner Standard auf jedes thermische Schnittstellenmaterial. Eine Testmethode, die für ein flaches Wärmeleitpad funktioniert, repräsentiert möglicherweise keine Wärmeleitknete in einem ungleichmäßigen Spalt. Eine Methode, die für eine ausgehärtete Vergussmasse funktioniert, repräsentiert möglicherweise keine dünne Fettschicht zwischen einem Chip und einem Kühlkörper.

Bei der TIM-Auswahl besteht der Schlüssel nicht einfach darin zu fragen: “Wie hoch ist der W/mK-Wert?” Die bessere Frage lautet: Welche Prüfmethode repräsentiert die Materialform, den Druck, die Dicke, die Kontaktoberfläche und die Endanwendung am besten?

Warum TIM-Prüfnormen wichtig sind

Wärmeleitmaterialien, oft als TIMs bezeichnet, werden zwischen wärmeerzeugenden Komponenten und Kühlflächen eingesetzt. Sie füllen mikroskopische Luftspalte und verbessern die Wärmeübertragung von Chips, Leistungsmodulen, LEDs, Batterien, Telekommunikationsgeräten oder Industrieelektronik in Kühlkörper, Gehäuse, Chassis oder Kühlplatten.

TIMs umfassen:

• Wärmeleitpaste
• Wärmeleitpaste
• Wärmeleitpads
• Phasenwechselmaterialien
• Wärmeleitpaste
• Füllwörter
• Wärmeleitgele
• Wärmeleitklebstoffe
• Wärmeleitende Vergussmassen

Prüfstandards sind wichtig, da die TIM-Leistung stark von den Testbedingungen abhängt. Dasselbe Material kann unter unterschiedlichem Druck, unterschiedlicher Dicke, Temperatur, Oberflächenrauheit oder Probenvorbereitung unterschiedliche Ergebnisse zeigen.

Ohne eine klare Prüfmethode kann ein Datenblattwert schwer zu vergleichen sein. Ein Lieferant gibt möglicherweise die spezifische Wärmeleitfähigkeit an. Ein anderer gibt vielleicht die scheinbare Wärmeleitfähigkeit an. Ein weiterer nennt möglicherweise die thermische Impedanz bei einem bestimmten Druck. Diese Zahlen hängen zwar zusammen, sind aber nicht austauschbar.

Für einen allgemeinen Test-Workflow hat HakTak eine entsprechende Anleitung: So testen Sie die Wärmeleitfähigkeit von thermischen Schnittstellenmaterialien.

Der Hauptunterschied: Leitfähigkeit, Widerstand und Impedanz

Bevor über Normen gesprochen wird, sollten Ingenieure drei gängige Begriffe unterscheiden.

Wärmeleitfähigkeit beschreibt, wie gut ein Material Wärme leitet. Sie wird in der Regel in W/mK gemessen.

Wärmewiderstand beschreibt, wie stark ein Wärmepfad dem Wärmefluss widersteht. Er wird oft in K/W oder °C/W gemessen.

Wärmeimpedanz wird häufig für TIMs verwendet, um den thermischen Übergangswiderstand gegenüber dem Wärmefluss unter definierten Bedingungen hinsichtlich Fläche, Dicke und Druck zu beschreiben.

Diese Unterscheidung ist wichtig, da eine hohe Wärmeleitfähigkeit nicht immer eine bessere Kühlleistung bedeutet. Ein Material mit hohem W/mK-Wert kann eine schlechtere Leistung erbringen, wenn es zu dick oder zu hart ist, unzureichend komprimiert wird oder die Kontaktflächen nicht benetzen kann.

Für weiteren Kontext siehe den Artikel von HakTak: Warum ein hoher W/mK-Wert nicht immer eine bessere Kühlleistung bedeutet.

ASTM D5470: Der wichtigste TIM-Standard

Für Ingenieure, die mit TIMs arbeiten, ist ASTM D5470 normalerweise die erste Norm, die man verstehen muss. ASTM beschreibt D5470 als ein Prüfverfahren für die Wärmeübertragungseigenschaften von wärmeleitenden elektrischen Isoliermaterialien. Die Norm ist nützlich zur Messung der thermischen Impedanz im stationären Zustand und zur Berechnung der scheinbaren Wärmeleitfähigkeit.

Diese Methode ist besonders für das elektronische Wärmemanagement relevant, da sie auf viele TIM-Formen angewendet werden kann, darunter:

• Fette
• Pasten
• Phasenwechselmaterialien
• Gels
• Weiche Radiergummis
• Hartgummis
• Keramik
• Metalle
• Einige Kunststoffe

Die ASTM-D5470-Norm besagt, dass das Verfahren die Messung der thermischen Impedanz und die Berechnung der scheinbaren Leitfähigkeit für Materialien abdeckt, die von flüssigen Verbindungen bis hin zu harten Feststoffen reichen. Sie betont auch, dass das Messergebnis aus einem idealisierten Wärmestrommuster stammt, weshalb Ingenieure bei der Anwendung des Ergebnisses auf praktische Baugruppen vorsichtig sein sollten.

Diese Warnung ist wichtig. ASTM D5470 ist äußerst nützlich, aber es bleibt ein kontrollierter Test. Er kann nicht automatisch jede reale Produktgeometrie abbilden.

Verwenden Sie ASTM D5470, wenn:

• Sie benötigen eine TIM-fokussierte stationäre Methode
• Das Material wird zwischen zwei Oberflächen verwendet
• Druck- und Dickenregelung sind wichtig
• Sie benötigen thermische Impedanzdaten
• Sie möchten Wärmeleitpasten, -pads, -gels oder Phasenwechselmaterialien (PCMs) unter definierten Bedingungen vergleichen

Seien Sie vorsichtig bei:

• Die reale Lücke ist ungleichmäßig
• Das Material ist hochgradig komprimierbar.
• Die Baugruppe hat einen begrenzten Druck
• Die Oberflächengüte weicht von der Prüfvorrichtung ab.
• Das Endprodukt verfügt über eine komplexe Wärmeverteilung

Speziell für Wärmeleitpaste empfiehlt sich die Anleitung von HakTak Auswahl und Prüfung der Wärmeleitfähigkeit von Wärmeleitpaste erklärt, warum sowohl Testbedingungen als auch das reale Anwendungsverhalten wichtig sind.

ISO 22007-2: Verfahren mit instationärer flacher Wärmequelle

ISO 22007-2 ist eine weitere wichtige Norm für die Messung thermischer Eigenschaften. Die aktuelle Ausgabe von 2022 behandelt die instationäre Plänenwärmequellenquelle, auch bekannt als Hot-Disc-Verfahren, zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit und Temperaturleitfähigkeit von Kunststoffen. Die Zusammenfassung der ISO weist darauf hin, dass das Verfahren für verschiedene Probenahmegrößen ausgelegt und über einen Bereich von Temperaturen und Drücken eingesetzt werden kann.

Diese Methode ist nützlich, wenn Ingenieure Daten zur Wärmeleitfähigkeit und Temperaturleitfähigkeit für Materialien wie Polymere, gefüllte Kunststoffe, ausgehärtete Verbindungen und bestimmte homogene Materialien benötigen.

Für TIM-Ingenieure ist ISO 22007-2 wissenswert, da viele TIMs polymerbasiert und mit Füllstoffen versehen sind. Sie sollte jedoch nicht als universeller Ersatz für Schnittstellenprüfungen behandelt werden.

Verwenden Sie ISO 22007-2, wenn:

• Sie benötigen eine Messung der transienten thermischen Eigenschaften
• Das Material verhält sich wie eine Volumenprobe
• Sie bewerten Polymerwerkstoffe
• Temperaturleitfähigkeit ist ebenfalls nützlich
• Sie benötigen Daten bei verschiedenen Temperaturen oder Umgebungen

Seien Sie vorsichtig bei:

• Der TIM ist eine sehr dünne Grenzflächenschicht
• Der Übergangswiderstand dominiert die Leistung
• Die reale Anwendung hängt stark vom Druck ab.
• Das Material ist stark heterogen.
• Die Stichprobe entspricht nicht den Methodenannahmen

Für die TIM-Auswahl können ISO 22007-2-Daten für das Material-Screening nützlich sein, aber Ingenieure sollten den Wärmewiderstand oder die Impedanz dennoch unter realen Grenzflächenbedingungen validieren.

ASTM E1461: Laser-Flash-Diffusivität

ASTM E1461 ist gemeinhin mit der Laser-Flash-Methode zur Bestimmung der Temperaturleitfähigkeit verbunden. Bei der Laser-Flash-Prüfung erwärmt ein kurzer Energieimpuls eine Seite einer Probe, und der Temperaturanstieg auf der gegenüberliegenden Seite wird gemessen. Die Temperaturleitfähigkeit kann dann berechnet und die Wärmeleitfähigkeit abgeleitet werden, wenn Dichte und spezifische Wärmekapazität bekannt sind.

Diese Methode ist nützlich für feste Materialien und ausgehärtete Proben, insbesondere bei Messungen über einen Temperaturbereich hinweg.

Für TIM-Anwendungen ist ASTM E1461 relevanter für:

• Ausgehärtete Vergussmassen
• Fester Polymerverbundwerkstoff
• Keramik
• Metalle
• Formstabile Wärmedämmstoffe
• Gefüllte Elastomere nach der Vulkanisation

Es ist weniger direkt repräsentativ für:

• Dünne Fettschichten
• Weichkapseln unter Druck
• Phasenwechselmaterialien während der Aktivierung
• Wärmeleitpaste in unebenen Spalten
• Grenzflächen, bei denen der Kontaktwiderstand dominiert

Laserblitzdaten können wertvoll sein, beschreiben jedoch normalerweise das Verhalten des Massenmaterials anstelle des Grenzflächenverhaltens. Bei einem TIM zwischen einem Chip und einem Kühlkörper ist der Grenzflächenwiderstand möglicherweise wichtiger als die Massendiffusivität.

HakTaks Leitfaden für wärmeleitfähige Vergussmassen in der Elektronik ist eine nützliche interne Referenz, wenn Ingenieure ausgehärtete Vergussmaterialien anstelle von dünnen Grenzflächenschichten bewerten.

ASTM C177: Geschützter Plattenapparat

ASTM C177 deckt die Messung des stationären Wärmestroms mithilfe einer Schutzring-Plattenapparatur ab. Es ist eine grundlegende Methode zur Messung von Wärmedurchgangseigenschaften unter kontrolliertem eindimensionalen Wärmefluss.

Diese Methode wird häufig mit Dämmstoffen, Platten und größeren Prüfkörpern in Verbindung gebracht. Sie wird seltener als Hauptmethode für dünne TIM-Schichten verwendet, aber Ingenieure sollten sie kennen, da sie vielen thermischen Messkonzepten im stationären Zustand zugrunde liegt.

Verwenden Sie ASTM C177, wenn:

• Sie testen Flachdeckenproben
• Das Material hat eine ausreichende Dicke für die Messung mit dem Plattengerät.
• Sie benötigen eine stationäre Referenzmethode
• Die Probe ähnelt eher einem Dämm- oder Schüttgut als einem dünnen TIM

Seien Sie vorsichtig bei:

• Das Material ist eine dünne Pastenschicht
• Die Probe kann keine stabile Geometrie beibehalten
• Der Übergangswiderstand dominiert das Ergebnis.
• Die endgültige Anwendung beinhaltet druckempfindliches Verhalten

Für TIM-Ingenieure ist ASTM C177 eher eine Hintergrundnorm als eine bevorzugte Methode. Sie hilft zu erklären, wie die Prüfung der thermischen Transmission im stationären Zustand funktioniert, aber ASTM D5470 ist für elektronische TIMs in der Regel relevanter.

ASTM C518: Wärmestrommesser-Verfahren

ASTM C518 behandelt die Messung des stationären Wärmedurchgangs mittels eines Wärmestrommessgeräts. Die Auflistung von ASTM beschreibt es als ein Verfahren für flache Plattenproben unter Verwendung einer Kalibrierung mit bekannten Materialien und einem eindimensionalen Wärmestrom zwischen Platten.

Diese Methode ist für Dämmstoffe und andere Materialien, bei denen eine flache Probe zwischen Platten gelegt werden kann, weit verbreitet. Sie kann nützlich sein, um Wärmedurchlasseigenschaften zu vergleichen, wenn die Materialform den Anforderungen des Geräts entspricht.

Verwenden Sie ASTM C518 bei:

• Die Probe ist eine flache Platte
• Die Methode wurde mit geeigneten Referenzmaterialien kalibriert.
• Der Wärmewiderstand des Materials ist für das Gerät geeignet.
• Das Ziel sind stationäre Übertragungsdaten

Seien Sie vorsichtig bei:

• Das Material ist eine dünne TIM-Schicht
• Die Probe ist hochkomprimierbar.
• Das Material hat Wärmebrücken
• Die endgültige Anwendung hängt vom Anpressdruck und dem Übergangswiderstand ab.

Für TIMs ist ASTM C518 in der Regel nicht die erste Wahl, es sei denn, die Materialform und -dicke sind für das Messgerät sinnvoll.

ASTM E1225: Wachsvergleichender longitudinaler Wärmefluss

ASTM E1225 ist eine Methode des vergleichenden längsgerichteten Wärmeflusses mit Schutzring. Sie wird häufig zur Messung der Wärmeleitfähigkeit von Feststoffen verwendet, indem der Wärmefluss durch eine unbekannte Probe mit Referenzmaterialien verglichen wird.

Diese Methode kann für feste Proben, starre Polymere, Keramiken, Metalle und Verbundwerkstoffe nützlich sein. Sie ist im Allgemeinen nicht die beste Methode für weiche, dünne, druckempfindliche TIM-Schichten.

Verwenden Sie ASTM E1225, wenn:

• Die Probe ist ein festes Exemplar.
• Geometrie kann kontrolliert werden
• Kontaktbedingungen können verwaltet werden
• Die vergleichende Wärmestrommessung ist geeignet

Seien Sie vorsichtig bei:

• Das Material ist Fett, Gel oder Kitt
• Die finale Anwendung ist eine schlanke, komprimierte Benutzeroberfläche.
• Der Übergangswiderstand macht einen großen Teil des Ergebnisses aus.

Für die TIM-Auswahl kann E1225 dabei helfen, ein massives festes Material zu charakterisieren, es sollte jedoch mit Schnittstellentests kombiniert werden, wenn das Material als TIM verwendet wird.

IPC-, JEDEC- und bauteilebene Tests

Nicht jeder nützliche TIM-Test ist eine Materialnorm. In der Elektronik benötigen Ingenieure häufig eine Validierung auf Geräteebene, um zu bestätigen, ob ein TIM die Komponententemperatur tatsächlich senkt.

Materialebene-Tests können beantworten:

• Was ist die scheinbare Leitfähigkeit?
• Wie hoch ist die Impedanz unter definiertem Druck?
• Wie beeinflusst die Dicke die Leistung?
• Wie verändert die Temperatur das Ergebnis?

Gerätespezifische Tests beantworten:

• Wie hoch ist die tatsächliche Chiptemperatur?
• Drosselt das Produkt?
• Bleibt der Kühlkörper im Zielbereich?
• Übersteht der TIM das Radfahren?
• Beeinflusst die Montagevariante die Leistung?

Für CPUs, GPUs, LED-Module, Leistungsmodule und die Automobiltelektronik ist die Prüfung auf Bauteilebene oft der letzte Entscheidungspunkt. Materialstandards sind notwendig, aber sie allein reichen nicht aus.

Welchen Standard sollten Ingenieure wählen?

Der richtige Standard hängt vom Material und der Entscheidung ab, die Sie treffen müssen.

Bei Phasenwechselmaterialien sollten Ingenieure besonders vorsichtig sein. Ein unterhalb seiner Aktivierungstemperatur getestetes PCM repräsentiert möglicherweise nicht seine Leistung im Betrieb. HakTaks PCM-Wärmeleitpads erklärt gibt nähere Details darüber, wie diese Materialien erweichen und die Benetzung bei Betriebstemperatur verbessern.

Worauf Sie bei der Überprüfung eines Testberichts achten sollten

Ein nützlicher TIM-Testbericht sollte mehr als eine Zahl enthalten.

Ingenieure sollten fragen:

• Welcher Standard wurde verwendet?
• Welche Version der Norm wurde verwendet?
• Wurde das Material im Lieferzustand oder nach der Aushärtung getestet?
• Wie dick war die Probe?
• Wie dick war die finale Kleb-/Verbindungsschicht?
• Welcher Druck wurde ausgeübt?
• Wie groß war die Kontaktfläche?
• Welche Temperatur wurde verwendet?
• Handelte es sich bei dem Ergebnis um thermische Leitfähigkeit, scheinbare Leitfähigkeit, Widerstand oder Impedanz?
• Wie viele Proben wurden getestet?
• Wie groß war die Variation zwischen den Proben?
• Wurden Oberflächen gereinigt oder behandelt?
• Wurden Alterung oder Temperaturwechselbeanspruchung durchgeführt?
• Wurde das Ergebnis in der Endmontage validiert?

Wenn diese Angaben fehlen, kann das Ergebnis zwar nützlich für ein Screening sein, sollte jedoch nicht als endgültiger Nachweis der Produktleistung betrachtet werden.

Standards ersetzen kein technisches Urteilsvermögen

Teststandards sind unverzichtbar, weil sie Struktur und Wiederholbarkeit schaffen. Sie können jedoch die Notwendigkeit technischen Urteilsvermögens nicht ersetzen.

TIMs reagieren ungewöhnlich empfindlich auf die Anwendungsbedingungen. Ein Fett kann bei dünner Schicht gut und bei dicker schlecht funktionieren. Ein Pad kann bei einem Kompressionsgrad gut und bei einem anderen schlecht funktionieren. Eine Wärmeleitpaste (Putty) kann in einem ungleichmäßigen Spalt gut funktionieren, aber in einem flachen Volumentest unauffällig wirken. Ein PCM kann vor und nach der Aktivierung des Phasenwechsels unterschiedlich abschneiden.

Deshalb sollten Ingenieure kombinieren:

• Standardisierte Materialprüfung
• Anwendungsspezifische Vorrichtungstests
• Gerätebezogene Validierung
• Zuverlässigkeitsprüfung
• Fertigungssteuerung

Die Norm gibt an, wie ein Test durchgeführt wurde. Sie sagt nicht automatisch aus, ob das Material für Ihr Produkt geeignet ist.

Häufige Fehler, die Ingenieure vermeiden sollten

Der erste Fehler besteht darin, Werte aus verschiedenen Standards zu vergleichen, als wären sie äquivalent. ASTM D5470, ISO 22007-2, ASTM E1461, ASTM C177 und ASTM C518 messen unterschiedliche Dinge unter unterschiedlichen Annahmen.

Der zweite Fehler besteht darin, sich nur auf W/mK zu konzentrieren. Bei der TIM-Auswahl sollten auch thermische Impedanz, Druck, Dicke, Übergangswiderstand und Zuverlässigkeit berücksichtigt werden.

Der dritte Fehler ist die Missachtung der Materialform. Ein flüssiges Fett, ein weiches Gel, ein komprimierbares Kissen, eine Phasenwechsel-Folie und eine ausgehärtete Vergussmasse sollten nicht als dasselbe Testproblem behandelt werden.

Der vierte Fehler ist die Missachtung des Drucks. Viele TIMs verhalten sich unter verschiedenen Kompressionsstufen unterschiedlich.

Der fünfte Fehler besteht darin, Datenblatt-Ergebnisse direkt auf komplexe Baugruppen anzuwenden. Reale Produkte können ungleichmäßige Spalte, nicht parallele Oberflächen, begrenzten Druck, Vibrationen oder Temperaturwechsel aufweisen.

Der sechste Fehler ist das Auslassen von Alterungs- und Umwelttests. Pump-Out, Austrocknen, Ausgasen, Aushärten oder das Absetzen von Füllstoffen können die thermische Leistung im Laufe der Zeit verändern. Für vakuumempfindliche Anwendungen siehe den Artikel von HakTak Verflüchtigt sich Wärmeleitpaste im Vakuum? Einblicke in Ausgasung und Leistung in Umgebungen mit niedrigem Druck.

HakTak Perspektive

Bei HakTak werden TIM-Prüfstandards als Werkzeuge eingesetzt, nicht als Abkürzungen. ASTM D5470 und verwandte Methoden können wertvolle Vergleichsdaten liefern, aber die finale Materialauswahl sollte das reale Produktdesign widerspiegeln.

Für Wärmeleitpaste sind die wichtigsten Variablen die Anwendungsschichtdicke, die Benetzung der Oberfläche, die Pump-Out-Beständigkeit, die Lagerstabilität und der Druck. Bei Wärmeleitpads spielen Dicke, Härte, Kompression und Isolierung eine Rolle. Bei PCM-Wärmeleitpads sind die Aktivierungstemperatur und das Kontaktverhalten nach der Aktivierung entscheidend. Bei Wärmeleitputty und Spaltfüllern kommt es auf die Anpassungsfähigkeit und die Spaltoleranz an. Bei wärmeleitfähigen Vergussmassen sind die Aushärtungsqualität und die Vermeidung von Lufteinschlüssen von Bedeutung.

Ein starker TIM-Evaluierungsprozess umfasst normalerweise:

• Materialprüfung anhand von Standard-Testdaten
• Prüfung der thermischen Impedanz oder des thermischen Widerstands unter realistischen Druckbedingungen
• Thermische Validierung auf Anwendungsebene
• Temperaturwechsel und Alterung
• Prüfungen zur Prozesswiederholbarkeit
• Überprüfung der elektrischen Isolierung, falls erforderlich

Das beste Material ist nicht immer dasjenige mit dem höchsten Leitwert. Es ist dasjenige, das in der tatsächlichen Baugruppe eine stabile thermische Leistung liefert.

Fazit

Ingenieure, die mit thermischen Schnittstellenmaterialien arbeiten, sollten einige gängige Prüfnormen kennen, aber auch deren Grenzen verstehen.

ASTM D5470 ist die direkteste relevante Norm für viele TIM-Anwendungen, da sie sich auf thermische Übertragungseigenschaften, Impedanz und scheinbare Leitfähigkeit von Materialien konzentriert, die bei der elektronischen Wärmeübertragung verwendet werden. ISO 22007-2 ist nützlich für die Prüfung transienter ebener Wärmequellen von polymerbasierten Materialien. ASTM E1461 ist nützlich für die Laser-Flash-Diffusivität von Feststoffen und ausgehärteten Verbindungen. ASTM C177 und ASTM C518 sind wichtige stationäre Verfahren für plattenförmige Materialien und thermische Übertragungskonzepte.

Kein Standard kann Anwendungstests vollständig ersetzen. Die TIM-Leistung hängt von Dicke, Druck, Oberflächenkontakt, Temperatur, Geometrie und Alterung ab. Der beste Testansatz kombiniert standardisierte Daten mit realer Montagevalidierung.

Für Ingenieure besteht das Ziel nicht nur darin, einen Wärmeleitfähigkeitswert zu berichten. Das Ziel ist es, ein TIM auszuwählen, das das Endprodukt kühl, zuverlässig und herstellbar hält.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der am häufigsten verwendete TIM-Prüfstandard?

ASTM D5470 ist eine der wichtigsten und am häufigsten zitierten Normen für TIM-Prüfungen, da sie die thermische Impedanz und die scheinbare Wärmeleitfähigkeit von wärmeleitfähigen elektrischen Isoliermaterialien misst.

Gilt ASTM D5470 nur für Wärmeleitpads?

Nein. ASTM D5470 kann für eine Reihe von Materialtypen verwendet werden, darunter Fette, Pasten, Phasenwechselmaterialien, Gele, weiche Kautschuke, harte Kautschuke und starre Feststoffe.

Wofür wird ISO 22007-2 verwendet?

ISO 22007-2 behandelt das Verfahren der transienten ebenen Wärmequelle zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit und Temperaturleitfähigkeit von Kunststoffen. Es ist nützlich für Prüfungen von polymerbasierten und Schüttmaterialien.

Ist die Laserblitz-Methode gut für TIMs?

Die Laser-Flash-Analyse ist nützlich für feste Materialien und ausgehärtete Verbindungen, repräsentiert jedoch möglicherweise keine dünnen, druckempfindlichen TIM-Grenzflächen, bei denen der Übergangswiderstand wichtig ist.

Können ASTM C177 oder C518 für TIMs verwendet werden?

Sie werden eher mit plattenartigen Materialien und thermischen Transmissionsprüfungen im Isolationsstil in Verbindung gebracht. Sie sind nützliche Hintergrundmethoden, sind aber normalerweise nicht die erste Wahl für dünne elektronische TIM-Schichten.

Warum unterscheiden sich TIM-Testergebnisse zwischen verschiedenen Lieferanten?

Die Ergebnisse können aufgrund der Testmethode, der ProbenDicke, des Drucks, der Oberflächengüte, der Temperatur, der Präparationsmethode sowie je nachdem, ob es sich um die Leitfähigkeit, die scheinbare Leitfähigkeit, die Impedanz oder den Widerstand handelt, variieren.

Sollten sich Ingenieure nur auf standardisierte Testdaten verlassen?

Nein. Standardtestdaten sind nützlich für das Screening, aber die finale TIM-Auswahl sollte thermische Tests auf Anwendungsebene und Zuverlässigkeitsvalidierungen umfassen.

Was sollte in einem TIM-Testbericht enthalten sein?

Ein Prüfbericht für ein thermisches Interface-Material (TIM) sollte die verwendete Norm, die Prüftemperatur, den Druck, die Proben dicke, die Dicke der Fügezone (Bond Line Thickness), die Kontaktfläche, die Anzahl der Proben, die Art des Ergebnisses sowie jegliche Alterungs- oder Konditionierungshistorie enthalten.