써멀 폼 가스켓 (TFG)

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개요

• 써멀폼가스켓(TFG)은 수평열전도도가 우수한 그라파이트를 적용하여 발열원(회로소자 등)의 열을 단시간에 히트싱크나 금속판에 전하여 열을 넓게 확산시켜 발열원의 온도를 낮추는 기능을 하는 방열소재임.
• 심재로 내열성 우레탄폼을 적용하여 복원력이 우수하고 밀착력 향상되어 열전도(방열) 효과가 우수함.
• 기존 실리콘 갭패드의 단점인 두께의 제약이 없이 사용범위가 넓음.
  예) 10mm, 20mm, 30mm 이상의 공간에서도 열전도 효과 발휘


• 기존 실리콘 갭패드 방식과 비교

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주요 특징

• 수평열전도도(400W/mK)가 탁월한 그라파이트 사용하여 방열성능이 우수함.
• 그라파이트 표면 및 측면을 모두 PET필름으로 감싸 그라파이트의 파티클 발생을 억제함.
• 탄력성이 우수하여 PCB에 과도한 압력을 가하지 않아 PCB가 휘어지는 문제 없음.
• 용도에 따라 다양한 사이즈 및 형상 제조 가능하며, 열성능 및 경도 조절이 용이함.
• 관련특허 다수 보유

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제품 상세

제품 사양

테스트 제품 사이즈 : 폭 30mm, 길이 30mm, 두께 3mm

기존 실리콘 갭패드와의 열전도 비교 결과

• 동일한 사이즈(28(W) x 32(L) x 10.5(T))의 써멀폼가스켓, 실리콘 갭패드 시편 비교
• 발열판에서 시편을 20% 눌러서 온도 변화 측정함.
• 발열판을 150℃까지 가열하고 써멀폼가스켓 시료를 부착한 후, 열감지 센서가 40℃가 될 때부터 60℃가 될 때까지의 시간을 측정함.

* 수평열전도도 기준 (그라파이트 시트는 사용 방법이 실리콘 패드와 상이하여 수평열전도도 기준으로 함.)

** 수직열전도도 기준 (실리콘패드의 열효율을 나타내는 통상적인 방법임.)

※ 실리콘 써멀 패드 대비 써멀폼가스켓의 장점

• 실리콘패드는 장시간 사용하면 경화되어 실록산(Siloxane)이 발생하지만, 써멀폼가스켓은 실록산 발생 우려가 없음.
• 실리콘패드는 경도가 높아 PCB 기판이 휠 우려가 높지만, 써멀폼가스켓은 가볍고 부드러워 기판이 휠 가능성이 적음.
• 열원과 방열판 사이의 거리가 먼 경우, 써멀폼가스켓은 실리콘패드 대비 경량화가 가능함.

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적용 사례

CPU, GPU등 히트소스(발열원)에 부착하여 방열판으로 열을 전달하여 과열 방지하는 방열소재임.

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다양한 활용 방법

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대면적(大面積) 어레이 타입 적용

넓은 면적의 열을 효과적으로 제어하기 위한 열전도 시스템

특징

• 수평 열전도도가 뛰어난 그라파이트 시트는, 열원(heat source)의 열에너지를 빠르게 확산시키고 방열판으로 전달함으로써 시스템의 온도상승을 효과적으로 억제함.
• 내열성 폴리우레탄 스폰지 사용으로 압축복원력이 좋음.
• 동일 사이즈인 경우, 나열한 개수(array)가 증가할수록 열전달 효율이 상승함.
• 다양한 사이즈로 제작이 용이함.

성능 시험 결과

[시험조건]

1. 100mm(W) x 100mm(L) x 3mm(T) 인 샘플을 어레이 숫자별로 측정함.
2. 상단 핫플레이트의 온도를 150℃로 하단 측정부의 온도를 35℃ 설정
3. 상단과 하단 사이에 샘플을 올려놓고 20% 압축
4. 상단의 열이 샘플을 통해 하단 측정부로 전달되어 일정 온도에 도달하는 시간을 측정
   (하단 측정부의 온도가 40℃에서 시작하여 60℃ 될 때까지의 시간을 측정)

[시험 결과]

어레이 없는 단일 타입에 비해, 어레이 개수를 2개, 3개, 4개 등으로 올릴수록 열전도효율이 올라가는 결과를 도출함.