Wärmeleitende Graphitfolien

Eine thermische Graphitfolie ist ein dünner Film aus kristallographisch ausgerichtetem Graphit (oder Kohlenstoff-Nano-Verbundwerkstoff), der Wärme sehr effizient entlang seiner Ebene leitet und häufig als passiver Wärmespreizer hinter Smartphone-Displays, KI-Beschleunigerpaketen, HF-Abschirmungen und Laptop-Gehäusen verwendet wird. Die In-Plane-Leitfähigkeit kann bei synthetischem Graphit 1500 W/m·K erreichen – das Fünffache von Kupferfolie bei gleicher Dicke – während die Through-Plane-Leitfähigkeit absichtlich niedrig gehalten wird, damit sich die Wärme seitlich ausbreitet, anstatt sie in die nächste Schicht abzugeben.

TIR300 ist ein ultradünner In-Plane-Wärmespreizer (25–100 µm), dessen Wert in seiner extrem hohen X-Y-Leitfähigkeit liegt – er verteilt einen Hotspot über eine größere Fläche, sodass ein Kühlkörper oder eine Abschirmung ihn abstrahlen kann. TIR700 ist ein vertikal ausgerichteter Kohlefaserverbundstoff (0,5–5 mm dick), der als spaltfüllendes Z-Achsen-TIM zwischen einem IC und einem Kühlkörper verwendet wird – hier zählt seine Through-Plane-Leitfähigkeit λ, nicht die In-Plane-Leitfähigkeit. Sie lösen unterschiedliche physikalische Probleme und sind nicht austauschbar.

Graphit ist anisotrop: Wärme fließt leicht entlang der Basalebenen (X und Y), aber nur schlecht zwischen ihnen (Z). Ein einziger λ-Wert wäre irreführend, daher geben Datenblätter typischerweise beide an – zum Beispiel 1500 W/m·K in-plane und 15 W/m·K through-plane für dasselbe TIR300C-Produkt. Verwenden Sie den In-Plane-Wert zur Dimensionierung eines Spreizers; verwenden Sie den Through-Plane-Wert zur Schätzung des Wärmewiderstands über den Schichtaufbau hinweg.

Ja. Graphit und die Kohlenstoff-Nano-Beschichtungen auf TIR300C/CU/AL sind alle elektrisch leitfähig. Für Anwendungen, bei denen der Spreizer einen stromführenden Leiter (Abschirmblech, Massefläche) berührt, ist dies beabsichtigt. Für die dielektrische Isolation zwischen einem heißen, stromführenden Chip und einem Kühlkörper verwenden Sie stattdessen einen wärmeleitfähigen TIS-Isolator – die Kombination der beiden Schichten bietet sowohl Wärmespreizung als auch elektrische Isolation.

Ja, für alle Typen. Die ultradünnen TIR300-Folien werden auf einem Trägermaterial mit PSA-Rückseite für eine SMT-freundliche Platzierung angestanzt (Kiss-Cut). TIR600 Naturgraphit-Dichtungen und TIR700 Kohlefaser-Pads werden nach Zeichnung mit internen Ausschnitten und abgeschrägten Kanten je nach Bedarf gestanzt. Senden Sie uns eine DXF-Datei; Musterteile werden je nach PSA-Zusammensetzung in 5–10 Arbeitstagen versandt.

Reiner Graphit (TIR600) ist für den Dauerbetrieb bis zu ≈ 400 °C in inerten Atmosphären und ≈ 250 °C an Luft ausgelegt. Die Temperaturgrenze von Kohlenstoff-Nano-auf-Kupfer-Laminaten (TIR300C) liegt bei ca. 400 °C; bei Kohlenstoff-Nano-auf-Aluminium (TIR300AL) sinkt sie, bedingt durch das Aluminiumsubstrat, auf ≈ 250 °C. Kohlefaserverbundstoffe (TIR700) folgen der Grenze der Silikonmatrix von ca. 200 °C im Dauerbetrieb. Den spezifischen Bereich entnehmen Sie dem jeweiligen Datenblatt.