개요
- 써멀폼가스켓(TFG)은 수평열전도도가 우수한 그라파이트를 적용하여 발열원(회로소자 등)의 열을 단시간에 확산시켜 발열원의 온도를 낮추는 기능을 하는 방열소재임.
- 심재로 내열성 우레탄폼을 적용하여 복원력이 우수하고 밀착력 향상되어 열전도 효과가 우수함.
- 기존 실리콘 갭패드의 단점인 두께의 제약이 없어 사용범위가 넓음.
예) 10mm, 20mm, 30mm 이상의 공간에서도 열전도 효과 발휘
기존 실리콘 갭패드 방식과 비교
주요 특징
- 수평열전도도(400W/mK)가 탁월한 그라파이트 사용하여 방열성능이 우수함.
- 그라파이트 표면 및 측면을 모두 PET필름으로 감싸 그라파이트의 파티클 발생을 차단함.
- 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
제품 상세
제품 사양
테스트 제품 사이즈 : 폭 30mm, 길이 30mm, 두께 3mm
항목 |
단위 |
데이터 |
비고 |
열전도도 |
W/mK |
>2 |
ASTM C 518, ASTM E 1530-06 |
표면저항 |
Ω/□ |
>1x108 |
ESQ-612-04 |
내트래킹 |
V |
<105 |
K 30112, CTI |
내전압 |
V |
<1000 |
ASTM D 149 |
사용온도 |
℃ |
<120 |
ESQ-612-20 |
난연성 |
UL94V-0 (E221431) |
압축력 비교
일반형과 소프트형은 열전도도, 표면저항 등 성능 차이는 없으나, 소프트 TFG가 일반형 TFG 대비 약 55% 부드럽기 때문에 약한 소재의 PCB 기판에 적용하거나 부품간 압착으로 인한 손상을 방지할 수 있음.
압축률 |
일반형 TFG |
소프트 TFG |
10% |
2.3 kgf |
1.9 kgf |
20% |
4.3 kgf |
2.3 kgf |
30% |
5.9 kgf |
2.6 kgf |
* 테스트 샘플 : 폭 32mm, 길이 28mm, 두께 10.5mm
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.
- 하부 발열판을 150℃까지 가열하고 시편을 부착한 후, 상부 발열판의 열감지 센서가 초기 설정값인 40℃에서 60℃까지 상승할 때까지의 시간을 측정함.
구분 |
열전도도 |
평균도달시간 |
TFG |
>2 W/mK 급 |
70” |
실리콘 방열 패드 |
2 W/mK 급 |
166” |
3 W/mK 급 |
69” |
5 W/mK 급 |
60” |
※ 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.
열성능 개선 어레이 셋팅
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]
- 100mm(W) x 100mm(L) x 3mm(T) 인 샘플을 어레이 숫자별로 측정함.
- 상단 핫플레이트의 온도를 150℃로 하단 측정부의 온도를 35℃ 설정
- 상단과 하단 사이에 샘플을 올려놓고 20% 압축
- 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.
어레이 개수 |
열전도비교시험 결과 (초) |
시편#1 |
시편#2 |
시편#3 |
시편#4 |
시편#5 |
평균
|
1개 |
120.4 |
125.1 |
120.9 |
124.3 |
122.1 |
122.6 |
2개 |
73.4 |
74.2 |
72.6 |
71.9 |
72.5 |
72.9 |
3개 |
53.4 |
54.8 |
55.2 |
51.9 |
53.4 |
53.7 |
4개 |
47.4 |
49.7 |
48.1 |
47.2 |
46.1 |
47.7 |
적용 사례
CPU, GPU 등 히트소스(발열원)에 부착하여 방열판으로 열을 전달하여 과열 방지함.
다양한 활용 방법
제품 지원
제품 분류 코드
번 호 |
내 용 |
예 시 |
(1) |
제품 코드 |
TFG: 써멀 폼 가스켓 |
(2) |
폭 (W) |
280: 28.0mm |
(3) |
길이 (L) |
300: 30.0mm |
(4) |
두께 (T) |
080: 8.0mm |
참고자료