Qu’est-ce qu’un bon dissipateur thermique ?

Un dissipateur thermique est un échangeur de chaleur passif. Cela signifie qu’il transfère la chaleur d’un objet à un liquide de refroidissement, qu’il s’agisse d’air ou de liquide. Ce liquide de refroidissement dissipe ensuite toute chaleur générée par l’objet. Les dissipateurs thermiques sont utilisés dans de nombreux appareils électroniques essentiels, notamment comme unités centrales de traitement dans les ordinateurs et dans l’électronique de puissance. Un bon dissipateur thermique doit être fait du bon type de matériau pour bien remplir sa fonction. Outre le matériau du dissipateur thermique lui-même, un autre aspect crucial de son efficacité opérationnelle est l’interface thermique entre celui-ci et le composant. Le mica, avec ses qualités conductrices naturelles, est un matériau idéal pour une utilisation comme interface thermique et isolant des dissipateurs thermiques.

 

Matériaux du dissipateur thermique

Les matériaux de dissipation thermique les plus courants sont l’aluminium et les alliages de cuivre. L’alliage d’aluminium constitue le point de départ de nombreux dissipateurs thermiques. En effet, l’alliage d’aluminium a une conductivité thermique élevée, mais il est également facile à manipuler mécaniquement en raison de sa douceur. Une autre option consiste à lier le cuivre et l’aluminium ensemble, l’aluminium restant la partie dominante, en raison de son poids plus léger. Cette combinaison est de plus en plus utilisée dans les dissipateurs thermiques des ordinateurs. Cependant, si l’aluminium entouré d’une plaque de cuivre peut être efficace, le cuivre et l’aluminium ne se lient pas toujours aussi étroitement que nécessaire, ce qui rend cette option moins coûteuse moins fiable. Un autre domaine de croissance est celui des matériaux dérivés du carbone, combinés à l’aluminium. Celui-ci tire parti du poids plus léger de l’aluminium, mais est plus conducteur que le cuivre. Les matériaux composites en graphite naturel sont également en plein essor dans les dissipateurs thermiques. Encore une fois, l’avantage ici est le poids. En général, en termes de performances, les dissipateurs thermiques traditionnels en aluminium et en cuivre fonctionnent de manière plus constante.

L’importance de l’interface thermique
Les pertes de chaleur d’un dispositif d’électronique de puissance doivent traverser différentes interfaces entre les matériaux. Un composant aura un boîtier, par exemple, de sorte que toute chaleur doit se déplacer de celui-ci vers la surface du dissipateur thermique. Il y a aussi le transfert de chaleur qui doit se produire entre le dissipateur thermique et son environnement. Chacun de ces transferts aura sa propre résistance thermique, et la combinaison de ceux-ci affectera l’efficacité de l’ensemble du système. Par conséquent, la tâche de la relation entre l’appareil et le dissipateur thermique, en tenant compte de ces éléments, est de minimiser la résistance thermique globale ou de maximiser le flux de chaleur. Le choix de matériaux agissant comme une interface thermique peut grandement aider dans cette fonction. Dans les unités de traitement informatique, par exemple, le matériau d’interface thermique sera positionné entre le processeur et le dissipateur thermique. Utilisés avec d’autres pièces, les composants en mica constituent une interface thermique extrêmement efficace dans les dissipateurs thermiques. Ces composants comprennent des rondelles de mica à utiliser avec de la pâte conductrice de chaleur et des plaquettes de mica pour le montage de semi-conducteurs sur des dissipateurs thermiques. En effet, le mica est léger mais solide et très adaptable. Il s’agit d’un isolant techniquement supérieur, capable de résister à la fois à des champs électriques intenses et à des températures élevées.