散熱器通過有效散發微處理器和集成電路產生的熱量，在電子行業中發揮著至關重要的作用。 然而，由於微觀表面粗糙度和非平面性，在這些組件之間實現最佳熱接觸可能具有挑戰性。 接觸表面之間存在氣穴會阻礙有效的熱傳遞。 為了解決這個問題，熱界面材料 (TIM) 的使用已變得普遍。 這些材料增強了組件之間的熱耦合，確保有效的熱傳導路徑。 Parker Chomerics Therm-A-GapTM Gel 30 就是此類 TIM 之一，它是一種單組分凝膠，具有出色的導熱性和多種應用功能。
了解 Therm-A-GapTM 凝膠 30TM
Therm-A-GapTM Gel 30 廣泛應用於各個行業，包括微處理器、汽車和半導體行業。 Gel 30TM 以其最佳流速、高導熱性和令人印象深刻的溫度穩定性而聞名，廣泛用作汽車和電子應用中的高性能間隙填充劑。 在本文中，我們深入研究了 Therm-A-GapTM Gel 30 的熱物理特性，以更深入地了解其功能。
設備與材料
為了準確測量 Therm-A-Gap™ Gel 30 漿料的導熱率 (W/m·K)、熱擴散率 (mm2/s) 和體積比熱 (MJ/m3K)，我們採用了多功能測量平台 (MP -V) 配備改進的瞬態平面源 (MTPS) 傳感器和定制設計的糊劑池。 MP-V 專門設計用於測試各種材料，包括固體、液體、糊劑和粉末。 它結合了瞬態平面源方法（TPS、ISO 22007-2）和瞬態熱線（THW、ASTM D7896-19）方法，提供了廣泛的傳感器選項，適用於各向同性、各向異性、平板和一維 不對稱構型的材料。
Therm-A-Gap™ Gel 30 的獨特特性
Therm-A-Gap™ Gel 30 是一種完全固化的單組分 TIM，無需使用多個墊部件，從而簡化了應用流程。 在室溫下，Gel 30 呈現粉紅色糊狀稠度，密度為 3.2 g/cc，流速為 20g/min。 它具有卓越的長期熱穩定性和性能，非常適合內存和電源模塊、微處理器、平板顯示器和汽車電子控制單元。 此外，Gel 30 為不同厚度的間隙提供低熱阻，使其可用於各種粘合層厚度和多種設備應用。
多功能測量平台 (MP-V)
MP-V 提供一系列測試選項，包括測量固體、液體、糊劑和粉末的絕對導熱率、熱擴散率、比熱和熱射流率。 這是通過結合瞬態平面源（TPS、ISO 22007-2）和瞬態熱線（THW、ASTM D7896-19）方法以及各種兼容傳感器來實現的。
細看瞬態方法
瞬態方法共享一個共同的理論框架，但根據其主要設計略有不同。 傳感器與電源和傳感電路電連接，電流通過該電路，導致溫度升高。 隨著時間的推移記錄該溫度升高。 然後，產生的熱量以由其熱傳輸特性決定的速率擴散到樣品中。
智能瞬態平面源 (iTPS) 的強大功能
MP-V 引入了專有的智能瞬態平面源 (iTPS) 功能，旨在自動化測試和分析。 使用 iTPS，用戶只需輸入樣品名稱和尺寸，就會自動確定每個樣品的適當傳感器和測試參數。
MTPS 傳感器：實現精確測量
改良式的瞬態平面源傳感器 (MTPS) 包括一個帶有已知背襯絕緣的 TPS 傳感器，採用堅固的單面配置。 這種獨特的設計將智能傳感器技術與先進的測量功能相結合，能夠生成所有材料的體積和方向特性。 MTPS 傳感器能夠測試各向同性、各向異性、平板和一維樣品。
揭示 Therm-A-Gap™ Gel 30 的導熱性
Therm-A-Gap™ Gel 30 的熱導率是使用絕對 MTPS 傳感器和糊劑池在不對稱配置中測量的。 通過專有的 iTransient Plane Source (iTPS) 應用程序，確定了 3s 和 110mW 的最佳測量參數，確保適當的溫升和準確、可重複的結果。 採用擴展的傳感器校正方法測量並消除傳感器與樣品之間的接觸電阻，保證計算和分析的精確性。
Therm-A-GapTM Gel 30, iTPS Parameters: 3 sec. 110 mW, 23°C, n=5.
結論
Therm-A-Gap™ Gel 30 表現出出色的熱穩定性和令人印象深刻的凝膠導熱性，使其成為各種應用的理想選擇。 通過對其熱物理性質的研究，我們發現 Therm-A-Gap™ Gel 30 的導熱率為 3.408 W/m·K。 憑藉其卓越的性能，Gel 30 被證明是提高不同行業傳熱效率的寶貴解決方案。
參考資料
[1] K.M. Razeeb, E. Dalton, G.L.W. Cross, A.J. Robinson, Present and future thermal interface materials for electronic devices, International Materials Reviews. 63 (2018) 1–21. https://doi.org/10.1080/09506608.2017.1296605.
[2] Therm-A-GapTM Gel 30 Data Sheet https://www.parker.com/Literature/Chomerics/Parker%20ChomericsGel-8010-Gel30.pdf
