Coussin thermique en graphite pour la dissipation thermique des composants électroniques et le contrôle des points chauds
Haktak fournit des coussinets thermiques en graphite et des feuilles de graphite sur mesure destinées aux appareils électroniques compacts qui nécessitent une dissipation thermique fine et légère, une réduction des points chauds et une gestion thermique sur mesure autour des batteries, des écrans, des LED et des composants de puissance.
Qu'est-ce qu'un coussin thermique en graphite ?
Une pastille thermique en graphite est un matériau mince destiné à la gestion thermique, conçu pour répartir la chaleur sur une surface. Contrairement à de nombreuses pastilles d'espacement souples en silicone qui conduisent la chaleur par le biais d'une interface comprimée, les matériaux en graphite sont souvent choisis pour leur grande capacité de diffusion thermique dans le plan, leur profil mince, leur faible poids et leur conception découpée à l'emporte-pièce flexible.
Diffusion de la chaleur dans le plan
Les feuilles de graphite permettent de dissiper la chaleur des points chauds locaux, ce qui rend le champ de température plus homogène sur toute la surface du dispositif.
Format fin et léger
Les coussinets thermiques en graphite sont utiles lorsque la conception présente une hauteur Z très limitée et ne permet pas d'utiliser un coussinet d'interface thermique épais.
Où utilise-t-on les coussinets thermiques en graphite ?
Les coussinets thermiques en graphite sont utilisés lorsqu'une conception électronique doit répartir la chaleur sur une surface plane et mince plutôt que de simplement combler un grand espace mécanique. Ils peuvent être utilisés en association avec matériaux d'interface thermique, coussinets thermiques, graisse à faible résistance thermique et matériaux de remplissage thermoconducteurs dans une pile thermique complète.
Appareils intelligents et écrans
Répartir la chaleur dégagée par les processeurs, les circuits de charge, les modules de caméra, les pilotes d'écran et les cartes compactes sur une surface plus grande.
Blocs-batteries et systèmes de gestion de batterie (BMS)
Contribuer à la dissipation de la chaleur localisée à proximité des cellules, des capteurs, des barres omnibus, des circuits de protection et des boîtiers « thin pack ».
Modules d'éclairage à LED
Permet de lisser les points chauds autour des cartes LED, des drivers, des cadres métalliques et des ensembles d'éclairage ultraplats.
Cartes de commande pour l'électronique de puissance
Utilisez des pastilles en graphite à proximité des MOSFET, des convertisseurs CC/CC, des inductances et des petits composants de puissance lorsque l'espace disponible sur le circuit imprimé est limité.
Télécommunications et électronique industrielle
Dissiper la chaleur dans les boîtiers compacts, les modules, les routeurs, les passerelles, les contrôleurs et les composants électroniques hermétiques.
Appareils portables et dispositifs connectés
Réduire les points de surchauffe localisés dans les appareils fins tout en conservant une solution thermique légère et flexible.
Comment choisir un coussin thermique en graphite
Le choix d'un tampon en graphite doit commencer par l'analyse du trajet thermique. Les ingénieurs doivent savoir si la couche de graphite diffuse la chaleur latéralement, la transfère dans le sens de l'épaisseur, protège une surface ou agit en synergie avec un autre matériau de transfert thermique (TIM). Pour plus d'informations générales, consultez l'article de Haktak sur conductivité thermique et impédance thermique.
| Facteur de sélection | Pourquoi est-ce important ? | Note technique |
|---|---|---|
| Orientation thermique | Le graphite présente souvent une résistance bien supérieure à la propagation dans le plan qu’au transfert à travers le plan. | Précisez si la chaleur doit se propager latéralement, à travers le tampon, ou les deux. |
| Épaisseur | Les fines feuilles de graphite permettent d'adapter les dispositifs aux espaces restreints, mais leur épaisseur a une incidence sur la maniabilité, la durabilité et la surface de couverture. | Vérifiez l'épaisseur choisie une fois le laminage effectué et après la pose de la colle et du film protecteur. |
| Comportement électrique | Le graphite peut être conducteur d'électricité s'il n'est pas isolé par un film ou un revêtement. | Vérifiez si la conception nécessite du PET, du PI, un adhésif, un scellage des bords ou des couches d'isolation. |
| Géométrie de découpe | Les petites languettes, les ponts étroits et les angles vifs peuvent nuire à la maniabilité et au rendement. | Concevez le tracé de découpe en tenant compte de la résistance de la pièce découpée, du comportement de la pellicule de protection et de la manipulation par l'opérateur. |
| Fixation en surface | Un support adhésif peut s'avérer nécessaire pour le positionnement, mais il modifie les propriétés thermiques et mécaniques du matériau. | Tester la résistance au décollement, les résidus, le dégazage, la retouche et le vieillissement sur des surfaces réelles. |
| Intégration de la pile thermique | Le graphite peut diffuser la chaleur, tandis qu'un autre TIM permet de réduire la résistance de contact. | Comparer avec coussinets thermiques en silicone lorsque la compression et le comblement des interstices sont nécessaires. |
Coussin thermique en graphite ou coussin thermique en silicone ?
Les pastilles de graphite et les pastilles thermiques en silicone sont toutes deux utilisées pour la gestion thermique, mais leur principe de fonctionnement est différent. Le graphite est généralement choisi pour répartir la chaleur latéralement sur une fine surface. Les pastilles thermiques en silicone sont généralement choisies pour combler les interstices et transférer la chaleur via une interface comprimée.
Optez pour des pastilles thermiques en graphite pour une dissipation thermique sur une faible épaisseur
- Il faut réduire les points chauds sur une surface étroite.
- Nous avons besoin d'une couche thermique très fine, découpée sur mesure.
- Il faut assurer la dissipation de la chaleur sur les surfaces de l'écran, de la batterie ou du boîtier.
- Il faut une structure stratifiée légère et souple.
Optez pour des cales thermiques en silicone pour combler les interstices
- Il faut compenser les différences de hauteur entre les composants et le dissipateur thermique.
- Il faut une compression contrôlée, de la souplesse et une bonne adaptation à la surface.
- Il faut assurer l'isolation électrique dans un empilement de TIM comprimé.
- Critique rapport de compression du coussin thermique avant la sélection finale.
Processus de conception et de validation des coussinets thermiques en graphite
Les performances des pastilles thermiques en graphite doivent être validées dans l'assemblage final du dispositif. Le résultat réel dépend de la taille de la source de chaleur, de la résistance de contact, de l'orientation du graphite, de la couche adhésive, du film protecteur, de la stratégie de mise à la terre ou d'isolation, ainsi que de la surface de répartition disponible.
Localiser la zone sensible
Déterminez la source de chaleur, la température maximale, la surface de diffusion disponible, le matériau de l'enceinte et les exigences en matière de température au toucher pour l'utilisateur.
Définir le trajet thermique
Déterminez si le graphite diffuse la chaleur latéralement, s'il est couplé à un châssis, s'il protège une surface ou s'il agit en synergie avec un autre matériau de transfert thermique (TIM).
Choisir le stratifié et l'isolation
Choisissez l'épaisseur du graphite, le support adhésif, l'isolation en PET ou en PI, la protection des bords et le format de la pellicule de protection.
Test des performances de l'ensemble assemblé
Mesurer la chute de température, l'uniformité de la température de surface, le comportement au décollement, le vieillissement, les cycles thermiques et l'isolation électrique lorsque cela est nécessaire.
Ressources connexes sur les pastilles de graphite, les pastilles thermiques et les matériaux d'interface thermique (TIM)
Utilisez ces ressources internes pour comparer les pastilles thermiques en graphite à d'autres matériaux d'interface thermique. Les pages d'accueil vous aident à choisir un produit, tandis que les articles du blog expliquent les concepts de conductivité, de résistance thermique, d'épaisseur, de compression et de validation.
Erreurs courantes dans le choix des coussinets thermiques en graphite
Ne pas tenir compte de la directionnalité thermique
Le graphite permet une excellente diffusion de la chaleur dans le plan, mais il convient tout de même de vérifier les performances hors plan et la résistance de contact lors de l'assemblage final.
Utilisation du graphite comme matériau de remplissage pour les interstices épais
Le graphite ne remplace généralement pas les cales souples dans les grands espaces irréguliers. Utilisation matériaux de remplissage thermoconducteurs lorsque le comblement des lacunes prédomine.
Négligence en matière d'isolation électrique
Le graphite peut nécessiter l'utilisation de PET, de PI, d'un revêtement ou d'une protection des bords s'il est placé à proximité de contacts, de circuits, d'antennes ou de bornes de batterie.
Non-respect de l'épaisseur de la colle
L'adhésif peut améliorer la mise en place, mais il modifie également la résistance thermique, le comportement au pelage, les résidus et la résistance au vieillissement.
Conception de formes découpées délicates
Les ponts étroits, les languettes minuscules et les angles vifs peuvent réduire le rendement et compliquer le retrait de la pellicule de protection en cours de production.
Test d'un petit coupon uniquement
La dissipation thermique du graphite dépend de la taille réelle de la source de chaleur, du contact avec le boîtier et de la surface de contact ; il est donc important de procéder à des essais sur l'ensemble complet.
Coussinet thermiques en graphite sur mesure et feuilles de graphite découpées à l'emporte-pièce
Haktak peut proposer des formats personnalisés de coussinets thermiques en graphite destinés à la fabrication de composants électroniques. La personnalisation peut porter sur l'épaisseur de la feuille, la qualité du graphite, le support adhésif, l'isolation en PET ou en PI, la structure stratifiée, la géométrie découpée à l'emporte-pièce, les languettes de retrait, la pellicule de protection, l'emballage et les échantillons techniques.
Contour découpé sur mesure
Placez du graphite autour des caméras, des batteries, des connecteurs, des bossages de vis, des bords des cartes, des châssis et des structures d'affichage.
Construction stratifiée
Associer le graphite à un adhésif, à un film isolant ou à des couches de protection en fonction des exigences électriques et des contraintes de manipulation.
Ingénierie d'application
Utilisez les plans, les données de puissance et les températures cibles pour affiner la conception de la structure en graphite avant de procéder à l'échantillonnage.
Vous avez besoin d'un coussin thermique en graphite adapté à votre circuit thermique ?
Envoyez-nous le schéma de votre appareil, l'emplacement de la zone sensible, la température cible, l'épaisseur disponible, les exigences en matière d'isolation et la forme de découpe. Haktak pourra vous proposer ou personnaliser une solution de coussin thermique en graphite.
FAQ sur les coussinets thermiques en graphite
À quoi sert un coussin thermique en graphite ?
Il sert à répartir la chaleur sur une fine surface, à réduire les points chauds locaux et à favoriser une gestion thermique légère dans les appareils électroniques compacts.
Un coussin thermique en graphite, c'est la même chose qu'un coussin thermique en silicone ?
Non. Les pastilles en graphite sont souvent utilisées pour la diffusion de la chaleur dans le même plan, tandis que les pastilles thermiques en silicone servent généralement à combler les interstices et à assurer le transfert de chaleur entre les plans.
Le graphite est-il conducteur d'électricité ?
Le graphite pouvant être conducteur d'électricité, les applications à proximité de circuits ou de contacts peuvent nécessiter un film isolant, une protection des bords ou une structure stratifiée sur mesure.
Les pastilles thermiques en graphite peuvent-elles être découpées à l'emporte-pièce ?
Oui. Les feuilles de graphite peuvent être fournies sous forme de pièces découpées sur mesure, avec adhésif, film de protection, languettes, trous et films de protection.
Comment choisir l'épaisseur du graphite ?
Choisissez l'épaisseur en fonction de l'espace disponible, de la distance de diffusion, de la résistance à la manipulation, du nombre de couches de stratifié et de la réduction de température visée. Il est recommandé de procéder à des essais lors de l'assemblage final.