Guide de sélection des matériaux d’interface thermique

Amélioration des performances et de la fiabilité de votre conception électronique

Pourquoi la chaleur est l’ennemi des appareils

Les raisons peuvent varier d’une application à l’autre. Pourtant, l’amélioration de la gestion thermique est de plus en plus essentielle pour maintenir les performances et la fiabilité à long terme des assemblages de systèmes PCB dans pratiquement tous les secteurs industriels.

Les transports : Du rail à la route, les véhicules dépendent de plus en plus des assemblages de PCB pour tout, de l’optimisation de la consommation de carburant et de la sécurité à la propulsion et au freinage. Cette tendance s’accélère et entraîne une demande de solutions de gestion thermique plus performantes et plus rentables.

Gestion de la chaleur : La tendance à la réduction de la taille des dispositifs avec des composants plus denses sur les PCB converge avec l’utilisation accrue des architectures à puces retournées et à puces empilées. En conséquence, de nouvelles solutions de gestion thermique sont nécessaires pour dissiper efficacement la chaleur et assurer une plus grande fiabilité des dispositifs.

Éclairage à semi-conducteurs : Contrairement aux sources de lumière conventionnelles, la capacité à gérer la température d’un module LED a un impact direct sur la fiabilité, la qualité de sortie, la durée de vie et le coût du système du dispositif. En outre, la gestion thermique devient une mesure de performance de plus en plus importante pour l’ensemble de la chaîne de valeur des LED, car l’éclairage à semi-conducteurs rivalise avec l’éclairage conventionnel pour les applications à haute intensité et à haute température.

Dispositifs d’alimentation : Les alimentations électriques et les commandes pour l’industrie, les serveurs informatiques et l’énergie solaire et éolienne gèrent toutes des charges électriques plus élevées et, avec elles, des températures croissantes. Cette tendance crée un besoin d’amélioration de la gestion thermique pour dissiper la chaleur dans ces dispositifs, car cela se traduit par une meilleure performance, fiabilité et durée de vie. Une gestion thermique améliorée offre également la flexibilité de conception nécessaire.

Appareils grand public et télécommunications : L’optimisation du facteur de forme est l’un des défis que doit relever cette industrie. Les appareils grand public sont de plus en plus fins, ce qui nécessite des solutions de gestion thermique compactes et multifonctionnelles.

Pourquoi les silicones de Dow pour la gestion thermique ?

La polyvalence inhérente à la chimie des silicones peut vous aider à étendre votre liberté de conception, à augmenter vos options de traitement et à améliorer les performances et la fiabilité de votre dispositif. En tant que catégorie de matériaux, les silicones offrent généralement des avantages démontrables par rapport aux solutions organiques à base d’uréthane et d’époxy, notamment :

Stabilité et fiabilité supérieures à des températures allant de -45°C à 200°C
Plus robuste physiquement sous les contraintes mécaniques causées par les cycles thermiques ou un coefficient de dilatation thermique inadapté.
Allongement et compression plus élevés pour une protection extraordinaire contre les chocs et les vibrations
Plus grande hydrostabilité et résistance accrue aux produits chimiques
Aucun des problèmes de toxicité des produits organiques, ce qui permet de réduire ou d’éliminer les précautions particulières de manipulation.
Traitement plus simple, sans besoin de séchage au four ou de préoccupations concernant les exothermes.
Durée de vie en pot stable et facilité de retraitement.

Dow s’appuie sur le potentiel inhérent du silicone en l’associant à une connaissance des matériaux de pointe, une expertise en matière d’applications, une collaboration avec les clients et une présence mondiale. La valeur ajoutée que nous apportons est également évidente dans l’étendue inégalée de notre portefeuille de produits de pointe, qui comprend une large sélection d’adhésifs, de composés, d’encapsulants et de tampons thermoconducteurs – tous disponibles dans une large gamme de formats de livraison, de viscosités, de chimies de polymérisation et de profils thermiques et mécaniques.

Il existe probablement une catégorie ou un grade spécifique qui offre les avantages optimaux en termes de traitement et de performances pour la conception de votre dispositif. Nous avons conçu ce guide pour vous aider à affiner rapidement votre recherche d’une solution de gestion thermique qui réponde à vos objectifs de conception en matière de dissipation thermique, de traitement et de faible coût de revient.

Matériaux de gestion thermique de nouvelle génération … C’est maintenant !

Dow est à l’écoute de ses clients et innove en permanence dans les technologies de produits afin de fournir des solutions thermiques de nouvelle génération lorsque vous en avez besoin – aujourd’hui.

Disponibles dans une large gamme de viscosités et de chimies de polymérisation, nos matériaux thermoconducteurs se présentent sous différents formats de livraison.

Conductivité thermique en fonction de la viscosité

Conductivité thermique en fonction de la dureté

Choisissez votre adhésif thermoconducteur

Les adhésifs silicone thermoconducteurs DOWSIL™ conviennent pour le collage et l’étanchéité de substrats de circuits hybrides ; de composants semi-conducteurs ; de diffuseurs de chaleur ; et d’autres applications qui exigent une conception large, des options de traitement flexibles et une excellente gestion thermique.

Les matériaux haute performance de notre portefeuille comprennent des grades à polymérisation par l’humidité pour un traitement simple à température ambiante, ainsi que des solutions à polymérisation par la chaleur pour accélérer la productivité et les délais de commercialisation. Les options vont des liquides à faible viscosité qui remplissent les espaces de forme irrégulière et garantissent de grandes surfaces de contact pour un transfert de chaleur maximal aux formulations sans affaissement qui maintiennent la position verticale avant la fin de la polymérisation.

Choisissez votre encapsulant thermoconducteur, votre gel ou votre thermal pad.

La sélection de Dow d’élastomères et de gels silicones thermoconducteurs DOWSIL™ et SYLGARD™ présente des options flexibles pour protéger les composants sensibles des conditions environnementales difficiles ainsi que de la chaleur. Offrant une faible viscosité avant réticulation, ces produits se traitent facilement et intègrent entièrement les composants de grande taille, les fils délicats et les joints de soudure pour améliorer la gestion thermique – même pour les structures les plus complexes. En outre, les thermal pads DOWSIL™ vous permettent d’imprimer rapidement et précisément un composé silicone thermoconducteur dans des épaisseurs contrôlables sur des substrats complexes.

Les silicones de ce portefeuille polyvalent comprennent :

Les encapsulants, qui existent dans une variété de viscosités et de chimies de réticulation et qui réticulent en élastomères caoutchouteux qui offrent une protection fiable contre les conditions environnementales difficiles.
Les gels qui offrent un module remarquablement bas pour protéger les composants les plus sensibles et délicats contre les contraintes mécaniques et les effets des cycles thermiques.
Des dispensable thermal pads qui offrent une alternative polyvalente et rentable aux coussins thermiques préfabriqués.

Choisissez votre compound thermoconducteur

Les compounds silicone thermoconducteurs DOWSIL™ offrent une conductivité apparente élevée et une faible résistance thermique pour éloigner efficacement la chaleur des composants sensibles des circuits imprimés et la dissiper dans l’environnement ambiant. Appliqués par des procédés de sérigraphie ou d’impression ou par des équipements de dépose standard, nos compounds thermiques s’écoulent facilement pour couvrir entièrement et remplir les irrégularités de la surface pour une couverture maximale. Certains grades de cette famille de produits offrent une conductivité thermique pouvant atteindre 4,3 W/mK.

Choisissez votre Gap filler

Les gap filler silicone thermoconducteurs DOWSIL™ sont des solutions souples et compressibles spécifiquement formulées pour se transformer facilement à partir de l’emballage d’origine, avec un minimum, voire aucune préparation de processus supplémentaire. Ils évitent l’affaissement sur les surfaces verticales pendant l’assemblage et conservent leur stabilité verticale après la polymérisation, même après une longue utilisation.
Ces formulations silicone très avancées dissipent la chaleur des composants sensibles des circuits imprimés en la conduisant efficacement vers un dissipateur thermique. Capables de résister à une exposition maximale de 200°C, ces matériaux fonctionnent de manière fiable à des températures de service allant jusqu’à 150°C. Nos mastics offrent également un amortissement efficace des vibrations.

Méthodes d’essai de l’entreprise et équivalents

Plus d’info :

Besoin d’information sur les Dispensable Thermal Pad, et autres adhésifs thermo-conducteurs ou sur la marque Dowsil™ ? Contactez notre service technique au +33 426 680 680 ou remplissez notre formulaire de contact.

Samaro vous propose également d’autres solutions de thermal management (gestion thermique de la chaleur) via son guide de sélection « Thermal management » Vous retrouverez dans ce guide nos solutions de compounds, thermal pads, dispensable pads, encapsulants thermo-conducteur (RTV & HTV) ainsi que les adhésifs thermo-conducteur.