Apakah kekonduksian terma?

Kekonduksian terma adalah harta yang memberitahu anda betapa mudahnya panas bergerak melalui bahan apabila terdapat perbezaan suhu di seluruhnya. Simbol adalah k, atau kadang -kadang λ, dan unit standard adalah w/(m · k). Jika bahan mempunyai nilai K yang tinggi, haba mengalir melalui dengan cepat. Jika k rendah, panas bergerak perlahan.

Saya telah menghabiskan lima belas tahun dalam membina penebat dan panas - reka bentuk sink, dan setiap kali seseorang melemparkan "kekonduksian terma" tanpa konteks saya perlu menggigit lidah saya. Nombor data lembaran diukur di bawah keadaan makmal yang sempurna. Bahagian sebenar dalam sistem sebenar hampir tidak pernah melihat keadaan yang tepat.

Nilai makmal vs bahagian sebenar

Kekonduksian terma makmal diukur pada sampel percuma, bersih, kecacatan - dengan tekanan hubungan yang sempurna dan tiada jurang udara. Di lapangan, anda mempunyai kekasaran permukaan, lapisan oksida, variasi tekanan sentuh, dan selalunya filem udara nipis yang membunuh kekonduksian yang berkesan. Blok tembaga mungkin menunjukkan 400 w/(m · k) dalam buku teks, tetapi bolt dua haba tembaga tenggelam bersama dengan tekanan 2 MPa dan anda bernasib baik untuk melihat 50 000 w/(m² · k) di antara muka.

Logam

Tembaga tulen pada suhu bilik adalah sekitar 401 w/(m · k). Oxygen - percuma C10100 adalah beberapa mata yang lebih tinggi, komersial C11000 beberapa mata lebih rendah. Aluminium 6061 duduk pada 167-180 w/(m · k) bergantung pada tempera . 6063 biasanya 200-210 kerana ia diekstrusi dan garis struktur bijirin lebih baik. Perak tulen mengalahkan segala -galanya pada ~ 430, tetapi tiada siapa yang menggunakannya di luar beberapa rongga RF.

Bukan - logam yang mengejutkan orang

Diamond (CVD atau Single - Crystal) berjalan 1000-2200 w/(M · K). Kami menggunakannya untuk laser - diode submounts dan gan hemt pintu apabila wang tidak ada objek. Grafit dalam pesawat - (lembaran pyrolytic atau graphene) boleh memukul 1500-2000 di sepanjang pesawat, jatuh ke 6 tegak lurus. Bahawa anisotropi adalah mengapa anda perlu berhati -hati bagaimana anda mengarahkan penyebar haba grafit dalam telefon.

Seramik dan pengisi

Aluminium nitride (ALN) adalah 170-220 w/(m · k) dalam gred pengeluaran. Beryllium oksida adalah 250-300 tetapi diharamkan di kebanyakan tempat. Boron nitride (H - bn) Platelet memberi anda 300-600 dalam satah - apabila diselaraskan dalam polimer, mungkin 30 melalui - satah. Plain Alumina (AL2O3) hanya 30-35, namun 90 % papan LED masih menggunakannya kerana ia murah dan dielektrik.

Polimer dan gris

Epoxy atau poliuretana yang tidak terisi adalah 0.2-0.3 w/(m · k). Muatkannya dengan 70 vol% alumina atau boron nitride dan anda boleh menolak 2-4 w/(m · k). Pad termal yang anda beli digi - Kunci biasanya 1-8 w/(m · k) pukal, tetapi kesesakan sebenar adalah rintangan hubungan di setiap muka. Fasa - Perubahan Bahan Bermula pada 3-5, Liquid Metal (Gallium) Antara muka boleh membuat anda melebihi 30 jika anda boleh hidup dengan kekacauan.

Nilai tipikal yang sebenarnya saya gunakan semasa saiz haba tenggelam

Bottom line: Nombor p besar hanya separuh cerita. Rintangan kenalan, kemasan permukaan, tekanan pemasangan, dan pergantungan suhu biasanya memutuskan sama ada pendikit CPU anda atau kehidupan IGBT anda.

Saya sentiasa menghilangkan nombor makmal dengan sekurang -kurangnya 30 % pada reka bentuk lulus - pertama, kemudian mengukur suhu persimpangan sebenar di bangku simpanan. Apa -apa lagi yang meminta pulangan lapangan.