Что такое теплопроводящая паста (термоинтерфейс, TIM)

Теплопроводящая паста (термопаста, термоинтерфейс, TIM — Thermal Interface Material) — это вязкий теплопроводящий материал, который наносят между источником тепла и теплоотводом (радиатором, корпусом), чтобы заполнить микронеровности поверхностей и вытеснить воздух. Паста не отверждается и сохраняет пластичность, обеспечивая стабильный тепловой контакт и эффективный теплоотвод от компонента.

Зачем нужен термоинтерфейс

Две прижатые металлические поверхности соприкасаются лишь по микроскопическим точкам — между ними остаются воздушные зазоры, а воздух является плохим проводником тепла. Термоинтерфейс заполняет эти зазоры, замещая воздух теплопроводящей средой и снижая тепловое сопротивление перехода. Это позволяет эффективнее отводить тепло от кристалла или корпуса компонента к радиатору и удерживать рабочую температуру в допустимых пределах.

Чем паста отличается от других TIM

Теплопроводящая паста — лишь один из видов термоинтерфейсных материалов. К группе теплопроводящих материалов также относятся:

• Теплопроводящие пасты и смазки (термопасты) — не отверждаются, остаются пластичными; хороши для тонких слоёв и многократной разборки соединения.
• Теплопроводящие клеи и герметики — после нанесения проходят отверждение и фиксируют компонент механически, совмещая теплоотвод с креплением.
• Теплопроводящие гели и заполнители зазоров (gap filler) — заполняют крупные неровные зазоры; часть из них остаётся пластичной, часть отверждается в эластичный материал.
• Теплопроводящие прокладки (gap pad) — готовые формованные листы для повторяемого монтажа.

Выбор между ними определяется величиной зазора, требованием к фиксации компонента и необходимостью последующей разборки. Подобрать подходящий материал можно в разделе теплопроводящих материалов.

Где применяется

Термоинтерфейсы используют везде, где нужно отвести тепло от электронного компонента к теплоотводу: под силовыми транзисторами и микросхемами, между корпусами модулей и шасси, в сборках с радиаторами и теплораспределительными пластинами. В отличие от заливочных компаундов, герметизирующих плату целиком, теплопроводящая паста работает локально — в зоне теплового контакта.

Как выбрать

При подборе теплопроводящего материала ориентируйтесь на следующие критерии:

• Толщина зазора — для тонких слоёв подходят пасты, для крупных неровных зазоров — гели и заполнители зазоров.
• Отверждение и фиксация — нужна ли механическая фиксация компонента или важна возможность разборки.
• Диэлектрические свойства — если материал контактирует с токоведущими элементами, важна диэлектрическая прочность.
• Рабочий диапазон температур и совместимость с материалами поверхностей.
• Технологичность — способ нанесения (дозирование, трафарет), а для отверждаемых материалов — жизнеспособность и необходимость праймера для адгезии.

Конкретные значения теплопроводности, диапазона температур и других параметров приведены в характеристиках отдельных товаров.