Производственная Компания Спецрезинотехника

Теплопроводящие  листовые материалы ЭТМ

Материалы семейства ЭТМ предназначены для замены термопроводных паст и керамических прокладок. Они производятся на стекловолоконной основе, заполненной силиконовым каучуком. Благодаря стекловолоконной основе материал крайне устойчив к проколам и прочим механическим повреждениям при сильном прижиме радиатора к корпусу прибора – прижимное усилие около 500 кг не повреждает материал. Силиконовый каучук с высокой теплопроводностью заполняет все неровности микрорельефа поверхностей, повышая теплоотдачу. Материал не токсичен и не подвержен воздействию веществ, применяемых при очистке печатных плат. Одно из характерных применений материалов ЭТМ – использование одного теплорассеивающего элемента для многих силовых приборов.

 

ЭТМ прокладки Материалы серии ЭТМ-М являются аналогами материалов Gap Pad®, Gap Filler® и Softtherm® от известных производителей. Отличительная особенность данного типа пленок – их эластичность, при сохранении таких свойств как теплопроводность, электрическая прочность, что позволяет добиться интенсивного теплоотвода с поверхностей сложной топографии и степенью шероховатости при использовании низких давлений прижима . В данном случае листовой материал представляет собой плотноупакованную однородную по толщине структуру с достаточно гладкой и ровной поверхностью.

Высокие технические и потребительские свойства ЭТМ-М -материалов достигаются за счет следующих технологических приемов: максимальное наполнение каучуковой основы микропорошком при оптимальном сочетании различных фракций микропорошков теплопроводящего керамического наполнителя; применение специально разработанных теплопроводящих диэлектрических микропорошков оксид-нитридной и нитридной керамики различного фракционного состава, собственного производства; использование армирующей электроизоляционной стекловолоконной основы минимальной толщины.

В целом материалы семейства отличаются малой толщиной, жесткостью поверхности, хорошими прочностными, теплопроводными и диэлектрическими свойствами, обладают высокой теплопроводностью. Есть специальные материалы для работы в условиях высокой влажности. ЭТМ-М-03, ЭТМ-М-04 обеспечивают низкое термосопротивление (0,1 и 0,2°С·дюйм2/Вт) при слабом прижиме корпуса к радиатору, например, с помощью пружинной клипсы.

Для СВЧ-применений компания ООО «ПК «Спецрезинотехника» предлагает так называемые ЭТМ-пластины – ЭТМ-пласт. Они представляют собой медные пластины, ламинированные с двух сторон материалом ЭТМ-03 или ЭТМ-04. К медной пластине подсоединен вывод для заземления. ЭТМ-пласт незаменимы, когда необходимо снизить помехи от мощных СВЧ-элементов. Если использовать традиционные изоляторы, например слюду, между прибором и радиатором образуется электрическая емкость порядка 100 пФ, что на высоких частотах превратит даже заземленный радиатор в антенну. Применение ЭТМ-пласт позволяет в этом случае на порядок снизить уровень паразитного излучения.

Особый интерес для разработчиков электронной аппаратуры представляют материалы группы ЭТМ-М. Благодаря особому теплопроводному изолирующему полимеру, материал чрезвычайно легко деформируется, плотно прилегая ко всем компонентам на печатной плате. Такие материалы могут служить прокладкой между печатными платами и теплорассеивающим элементом – металлическим корпусом устройства или радиатором. Материалы данной группы различаются теплопроводностью, толщиной, необходимым усилием прилегания к поверхности платы (вплоть до совсем небольшого у материала ЭТМ-01 с гелеподобной поверхностью). Некоторые из них включают усиливающий стекловолоконный слой, предохраняющий от механического повреждения. Очевидно, что чем толще такие материалы, тем выше их термосопротивление, но и тем лучше они заполняют пустоты неровной поверхности. Напряжение пробоя материалов ЭТМ-М-03…10 кВ, диапазон рабочих температур – -60...200°С.

Материалы ЭТМ-М имеют ресурс работы при температуре плюс 2000С не менее 2500 ч, при температуре плюс 2500С не менее 1500 ч.

Вид климатического исполнения ЭТМ-М-материалов в состоянии полимеризации В1.1 по ГОСТ 15150.

Срок эксплуатации в изделиях с категорией размещения 4 по ГОСТ 15150 не менее 10 лет.

 

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ ЭТМ-М.

Технические характеристики

Марка материала

ЭТМ-01

ЭТМ-02

ЭТМ-03

ЭТМ-04

ЭТМ-05

1 Внешний вид

Эластичный резиноподобный однородный листовой материал

2 Цвет

Светло-серый

3 Плотность, г/см3, в пределах

2,05-2,20

2,05-2,20

2,05-2,20

2,05-2,20

2,05-2,20

4 Твердость по Шору А, единиц, в пределах

5-10

5 Толщина листа при поставке, мм

от 0,15 до 6,0

Номинальное рабочее напряжение сжатия, МПа, не менее, при толщине материала, мм

 0,20

 0,30

 0,50

 2,2

 1,5

 0,6

Предельное напряжение сжатия, МПа, не менее, при толщине материала, мм

 0,20

 0,30

 0,50

 7,5

 5,5

 2,8

9 Предельная степень сжатия (эластичность) %, не менее

50

10 Электрическая прочность, кВ/мм не менее

- при постоянном напряжении

- при переменном напряжении

20

15

 

20

15

 

20

15

 

20

15

20

15

11 Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·см, не менее

1014

1014

1014

1014

1014

12 Диэлектрическая проницаемость при 1000 Гц, не более

6,5

13 Тангенс угла диэлектрических потерь, при 1000 Гц, не более

0,0045

14 Теплопроводность, Вт/(м*К), не менее

08-1,0

1,4-1,6

1,7-1,9

2,0-2,2

2,2-2,5

15 Удельное термическое сопротивление (К·см2)/Вт, при толщине листа 0,20±0,02 мм и давлении сжатия 0,69 МПа (100 psi), в формате ТО-3, ТО-218, ТО-220, не более:

- исходный листовой материал

- материал с клеящим слоем

3,1

2,8

3,1

2,8

3,1

2,8

3,1

2,8

3,1

2,8

 

 

 

Теплопроводящие материалыПрокладки ЭТМ-СТ. Типичный и самый первый представитель этого семейства, завоевавший наибольшую популярность на рынках стран СНГ – ЭТМ-ст. "ЭТМ" - эластичный керамико-полимерный материал, армированный стеклотканью. Благодаря армирующему слою материал имеет отличные прочностные характеристики на разрыв и раздир. Наполнитель из нано-дисперсного керамического порошка собственного производства обеспечивает теплопроводность на уровне лучших зарубежных аналогов и позволяет точно регулировать комплексом свойств материалов.

Термостойкая силиконовая связка придает материалу эластичность мягкой резины, что способствует заполнению шероховатостей микрорельефа сопрягаемых поверхностей, снижая тепловое сопротивление между ними. Диапазон толщины материала "ЭТМ", в отличие от других аналогов, варьируется по требованию заказчика в пределах от 0,15 до2 мм и более. Стандартная толщина 0,22±0,05 мм.

Обеспечивают:

  • интенсивный теплоотвод от нагреваемой поверхности;
  • монтаж полупроводниковых элементов без нанесения теплопроводящей пасты, что гарантирует чистоту и сокращает время сборки;
  • надежный контакт в соединении полупроводник-прокладка-радиатор;
  • Материалы не токсичны, не выделяют вредных веществ в процессе монтажа и эксплуатации, не подвержены воздействию веществ, применяемых при очистке печатных плат;

Возможно изготовление материала прокладок с «липким слоем», а так же с другим армирующим элементом (полиамидная пленка, кевлар, полиэстеровые сетки и др.), что позволяет улучшить показатели отдельных характеристик стандартного материала.

 

Технические характеристики

Марка материала

ЭТМ-01

ЭТМ-02

ЭТМ-03

ЭТМ-04

ЭТМ-05

1 Внешний вид

Эластичный резиноподобный однородный листовой материал

2 Цвет

Светло-серый

3 Плотность, г/см3, в пределах

2,05-2,20

1,80-2,00

1,80-2,00

1,75-1,95

1,75-1,95

4 Твердость по Шору А, единиц, в пределах

70-90

5 Толщина листа при поставке, мм

от 0,15 до 2,0

7 Номинальное рабочее напряжение сжатия, МПа, не более

3,5

8 Предельное напряжение сжатия, МПа, не более

20

9 Предельная степень сжатия (эластичность) %, не менее

50

10 Электрическая прочность, кВ/мм не менее

- при постоянном напряжении

- при переменном напряжении

20

15

15

10

15

10

13

9

13

9

11 Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·см, не менее

1014

1013

1013

1012

1012

12 Диэлектрическая проницаемость при 1000 Гц, не более

6,5

13 Тангенс угла диэлектрических потерь, при 1000 Гц, не более

0,0045

14 Теплопроводность, Вт/(м*К), не менее

08-1,0

1,4-1,6

1,7-1,9

2,0-2,2

2,2-2,5

15 Удельное термическое сопротивление (К·см2)/Вт, при толщине листа 0,20±0,02 мм и давлении сжатия 0,69 МПа (100 psi), в формате ТО-3, ТО-218, ТО-220, не более:

- исходный листовой материал

- материал с клеящим слоем

3,1

2,8

2,6

2,4

2,2

1,9

2,1

1,8

1,9

1,6

 

Для применений, требующих повышенной прочности материала, предназначены материалы ЭТМ-К. От обычных материалов ЭТМ они отличаются тем, что вместо стекловолоконной основы в них использована диэлектрическая пленка. Например, ЭТМ К-10 специально разрабатывался как заменитель керамических изоляторов. При толщине 0,15 мм значение его пробивного напряжения составляет 6 кВ, а термосопротивления – 0,2°С·дюйм2/Вт. Но в отличие от хрупких керамических аналогов он очень пластичен, технологичен и гораздо дешевле!

Теплопроводящие силиконовые материалыВсе описанные материалы поставляются как листах 800х150мм, так и вырубленные в форме, соответствующей термоконтактным поверхностям наиболее распространенных корпусов полупроводниковых приборов, например, ТО-66, ТО-220, ТО-126 и т. д. На материалы может быть нанесен клеевой слой с одной либо с двух сторон, упрощающий монтаж.