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2024.Jul.08

热分析-DSC 热接口材料对于提升电子设备散热效能的关键


热接口材料在现代电子产品的设计和制造中扮演着关键的角色。它们用于管理组件间的热能传递,确保电子设备的性能和可靠性。本电子报将介绍热接口材料的基本概念,以及使用热分析和热传导检测技术量测热界面材料的相关应用。


热接口材料的重要性

热接口材料是一种位于电子组件和散热器之间的材料,它有助于优化热能传递。它的主要功能包括填充微小间隙,提高热导率,降低热阻,以确保组件在操作时能够保持适当的温度。
 
Thermal interface material applications


热分析的应用

差示扫描量热仪 (DSC)-DSC是一种常用于分析热接口材料性能的工具。它可以测量材料的熔点、玻璃转化温度、比热容等关键性质,藉此取得界面材料完整的材料热特性。
 
HITACHI DSC600 with RealView System HITACHI DSC600 measure
▲HITACHI DSC600 with RealView System ▲使用HITACHI DSC600 量测热界面材料于不同温度下的比热值

 
Hitachi长年致力于研究并持续更新热分析仪器,为各大厂牌中开发同步式热重/热示差分析仪的先驱,透过单次测试可以同时取得TGA热重讯号以及DSC相变化热焓讯号,大幅提升测试效率。
 
HITACHI STA200
▲HITACHI STA200 热重/热示差同步分析仪

HITACHI STA200 Variety
▲使用HITACHI STA200 比较不同热界面材料的热重讯号变化


热阻及热传导检测应用

  • 热阻测试-热阻值为热界面材料中不可或缺的重要参数之一,透过热阻分析仪测量热接口材料的热阻值,可以确保其性能并推算出热导率,确保它能有效地将热量从电子组件传递到散热器。
  • 热传导测试-透过热传导系数仪量测界面材料的热传导系数以确保材料的散热性能。现今最大宗的热传导量测设备为Hot Disk TPS瞬态平面热源法,遵循ISO22007-2.2标准测试规范,透过Hot Disk量测可以直接得到材料的热传导系数(Thermal Conductivity)、热扩散系数(Thermal Diffusivity)、比热容(Specfic Heat)三项参数,确保得到完整的材料传热信息,以满足特定应用的需求。
 
Hot Disk TPS3500
▲Hot Disk TPS3500 热传导系数仪 ▲使用Hot Disk TPS3500 Slab高热传片状模块量测 High K Thermal Pad


结论

热接口材料的选择和性能评估对电子设备的性能至关重要。透过热分析和热传导检测,不论是研发或品保人员,皆可透过上述的热性质检测设备达到材料开发或品检测试,确保选择最合适的材料,同时确保它们在高温条件下表现出色。这有助于提高电子产品的效能和可靠性,使其在长期使用中不会发生过热或故障的现象。
 
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