Какую термопасту для светодиодов выбрать

Тепловые компаунды и адгезивы имеют решающее значение в светодиодной теплопередаче! Светодиоды высокой мощности работают с более высокими токами возбуждения и имеют высокую светоотдачу. Светодиоды могут быть холодными снаружи, но из-за этого увеличения мощности и тока, проходящего через них, их внутренняя (переходная) температура будет увеличиваться. Мы говорили о том как важны тепловые расчёты радиаторов, которые помогают передавать тепло от светодиода к внешней поверхности. Эффективный радиатор снизит температуру соединения светодиода, сохраняя его ярким, эффективно отводить тепло, что значительно увеличивает время работы светодиода. Однако, чтобы сделать этот перенос тепла более эффективным, правильным решением будет использовать теплопроводящую эпоксидную смолу или соединение между вашим светодиодом и радиатором. Это создаст эффективный теплоотвод, по которому тепло может легко отойти от диода к вашему радиатору, который затем будет пассивно охлаждаться окружающими элементами или активно охлаждаться вентилятором.

Сейчас в мире термопаст и адгезивов довольно легко попасть в ловушку при покупке некачественного продукта. Мы понимаем важность этих термопластов, поэтому мы используем термопасты и клеи Arctic Silver . Эти качественные продукты имеют отличную теплопроводность, и я бы порекомендовал использовать их в любом вашем проекте, особенно если вы используете светодиоды на 1 Ампер (1000 мА) или более. Позвольте мне сказать вам, что пара баксов дополнительно, что вы потратите на это, будет более чем компенсирована это в долгосрочной перспективе, поскольку это приведет к лучшей производительности светодиода и гораздо более длительному сроку службы.

Нужна ли светодиодам термопаста или эпоксидная смола?

Теперь быть может вы заинтересовались, нужен ли вам эпоксид или компаунд для вашей установки. У нас есть два вида эпоксидных смол / адгезивов, которые работают в качестве проводника тепла, но также предназначены для прикрепления вашего светодиода к поверхности радиатора. Термоэпоксидная смола в основном используется, когда нет другого способа установить светодиод. Некоторые люди будут использовать тепловые ленты для таких применений, которых достаточно для более низких токов возбуждения, но мы покажем недостатки позже в этой статье.

Если вы устанавливаете свой светодиод на теплоотвод с помощью винтов, например, с помощью радиатора  (как на примере ниже), вам нужно использовать термопласт, а не эпоксидную смолу. Было бы не плохо использовать эпоксидную смолу в таком приложении, так как она по-прежнему отлично передает тепло, но одно из преимуществ установки светодиодов с помощью винтов заключается в том, что вы можете легко заменить их при необходимости. При использовании термопасты для смазки тонкий слой проходит между светодиодом и радиатором, прежде чем его прикрутить. Этот слой не будет удерживать светодиод, а просто поможет создать наилучший тепловой путь.

Thermal Compound лучше всего работает при монтаже LED Star (MCPCB) с помощью винтов.

Тепловые клеи 2-в-1

Арктик Сильвер производит два различных типа клеев для термических соединений в приложениях с минимальной связью. Эти клеи отлично подходят для крепления наших светодиодных плат типа звезда к поверхности, которая вам нужна. Они фактически используют систему из двух частей, в которой вы используете соотношение 1: 1 каждой части для смешивания, а затем распределяете по задней части светодиодной звезды, чтобы прилипать к радиатору.

Смешивание двух частей – довольно простая задача; это делают с помощью шпателя. После смешивания у вас есть 5 минут, чтобы намазать его, прежде чем материал начнет затвердевать и оседать. Этого времени более чем достаточно, чтобы распространиться на светодиодную звезду, поэтому не спешите, последнее, что вам нужно, – это навести беспорядок.  Более подробные инструкции для каждой эпоксидной смолы можно найти ниже.

Арктический серебряный термоклей

Если вам нужен высококачественный термоклей для ваших мощных светодиодов, это ваш вариант № 1. Арктическое серебро – фантастическая теплопроводящая эпоксидная смола, в основном благодаря тому, что она изготовлена ​​из чистого микронизированного серебра 99,8%. Серебро – фантастический проводник тепла, поэтому с таким содержанием чистого серебра, которое составляет около 65% клея с точки зрения веса, неудивительно, почему это лучший выбор.

С серебряным клеем следует обратить внимание на то, что он разработан для проведения тепла, а не электричества. При этом частицы серебра могут проводить электричество под сильным давлением, поэтому вы должны стараться держаться подальше от электрических следов, контактов и проводов. Это не должно быть проблемой, но является дополнительной предосторожностью во время использования.

Набор термоклеевого арктического серебра состоит из двух 3,5-граммовых шприцев, что в общей сложности составляет 7 г. термопластичной эпоксидной смолы. Эти пробирки, обозначенные «Часть A» и «Часть B», смешиваются в соотношении 1: 1 с прилагаемой палочкой для смешивания.

Арктический глинозем Термоклей

Арктический глинозем – это теплопроводящая эпоксидная смола, которая является чистым электрическим изолятором. В отличие от арктического серебра, здесь нет шансов провести электричество.  Хотя тепловые свойства не так велики, как у серебра, зато не проводит электричество.

Эпоксидная смола представляет собой слоистый композит из оксида алюминия (известный как глинозем) и нитрида бора. Существует система, состоящая из двух частей, как и у Arctic Silver. Глинозем поставляется в 2,5 г. шприцах для общего количества 5 г. клея. Хотя это легче, чем арктическое серебро (7 г), вы все равно получите тот же объем (3 куб. См) и даже сможете покрыть большую площадь, поскольку глинозем имеет более жидкую консистенцию.

Как использовать термопласт на ваших светодиодах

1. Очистите поверхность радиатора и заднюю часть PCB от любых старых клеев или препятствий на поверхности. Очистите и вытрите, чтобы удалить частицы жира или пыли.
2. Клей Arctic Silver / Alumina работает с соотношением 1: 1, что означает равное количество частей A и B. Важно придерживаться этого соотношения. Положите равномерное количество каждого на поверхность для смешивания и используйте палочку, чтобы смешать их. Обязательно получите только необходимое количество, так как этот клей имеет жизнеспособность 3-5 минут при комнатной температуре, после застывания вы уже не сможете изменить положение платы и использовать кампаунд повторно.
3. Используйте палочку для смешивания, чтобы нанести тонкий ровный слой на тыльную сторону PCB.
4. Плотно прижмите PCB к поверхности радиатора и зажмите или приложите вес к соединению, чтобы оно стало прочнее. При использовании зажимов используйте вощеную бумагу между поверхностями PCB, чтобы не испортить какие-либо соединения или светоизлучающий диод.
5. Протрите остатки клея от светодиодного модуля и держите зажим до 60 минут для лучшего сцепления. После этого снимите хомуты и полюбуйтесь своей работой.

** Указания производителя и предупреждения: арктическое серебро , арктический глинозем

Термальное соединение: Arctic Silver 5

Arctic Silver 5 – это термопаста из полусинтетического серебра высокой плотности, похожая на Arctic Silver Thermal Epoxy без адгезивных материалов. Соединение содержит 3,5 г смеси, состоящей из частиц микронизированного серебра, субмикронного оксида цинка, оксида алюминия и нитрида бора. Термопаста использует три уникальные формы и размеры чистых частиц серебра 99,9%, что максимизирует площадь контакта частицы с частицей, что обеспечивает больший тепловой путь и лучшую передачу тепла!

Сочетание этого серебра с теплопроводящими керамическими частицами обеспечивает высокий уровень производительности и стабильности. Это идеально подходит для укрепления связи между вашей PCB (типа звезда или другие) и радиатором. Это соединение не будет удерживать светодиоды на месте, поэтому этот тип соединения используется, когда вы используете винты для удержания светодиода.

ВНИМАТЕЛЬНО

Если вы используете винты, вы всегда должны использовать пластиковые шайбы между винтом и PCB, чтобы минимизировать контакт с платой и повреждение.

Как правильно использовать термопасту на ваших светодиодах

1. Возьмите иглу и проткните отверстие в верхнем защитном покрытии шприца, чтобы можно было нанести смазку.
2. Поместите небольшое количество на радиатор, куда пойдет ваша светодиодная плата. Начните с малого, чтобы не тратить смазку, наносите больше, если она вам нужна в процессе распределения.
3. Нанесите тонкий слой смазки по всей поверхности, которая будет покрыта светодиодной платой. На фотографиях мы используем большую светодиодную панель, поэтому у нас есть большая площадь для покрытия.
4. После нанесения смазки на поверхность поместите светодиоды, слегка нажимая, и дайте им сесть.

Трехфазная вязкость арктического серебра

Три теплопроводящих пасты, прежде всего, используют уникальную смесь современных полисинтетических масел, которые обеспечивают три различные функциональные фазы. Эти три этапа выделяют продукты Arctic Silver, так как это значительно упрощает их применение и максимизирует эффективность охлаждения в течение срока службы ваших светодиодов.

Первая стадия начинается, когда термический материал сначала выходит из шприца. Консистенция тонкая и спроектирована для легкого нанесения, что позволяет легко распределить ее по радиатору. Эта начальная фаза имеет время отверждения около 5 минут, вы должны планировать ее распространение и размещение светодиода в течение этого времени, чтобы он не затвердел до того, как светодиод будет установлен на место. Вторая фаза начинается после того, как вы поместите светодиодную звезду и во время первоначального использования светодиодов. Эта стадия позволяет термопасте разжижаться еще больше, заполняя микроскопические долины, где поверхность не покрыта. Эта стадия обеспечивает наилучший контакт между радиатором и светодиодом. В следующие 50-200 часов использования материал загустеет до окончательной консистенции, рассчитанной на долгосрочную стабильность.

Теплопроводность

Это то, что в конечном итоге имеет наибольшее значение при обсуждении термических клеев и соединений. Важно знать, как эпоксид или соединение проводит тепло. Как только мы узнаем скорость, с которой материал будет проходить тепло, мы сможем сравнить варианты и найти лучший. В начале я упомянул, что многие люди будут пытаться использовать более низкокачественный продукт или термоленту для своих приложений. Это не обязательно неправильно, особенно если вы работаете с более низкими токами на диодах. Светодиодная лента может быть хороша для светодиодов, работающих примерно до 700 мА, но как только вы подниметесь оттуда, я бы рекомендовал вместо этого использовать клеи. Лента может быть намного проще с точки зрения настройки и замены светодиодов в будущем, но ей не хватает того, насколько хорошо она проводит тепло.

Теплопроводность измеряется в ваттах на метр Кельвина. В разбивке это количество тепловых единиц (Вт), которые текут в единицу времени через площадь сечения (квадратный метр), когда температура падает на градус (Кельвин) на единицу длины (метр) его пути. Теперь я мог бы попытаться объяснить это часами, но в надежде не запутать вас (и меня в этом отношении), это в основном скорость, с которой тепло может проходить через материал. Более высокие числа представляют лучшую способность теплопередачи, поскольку это означает, что большее количество ватт может двигаться быстрее через ту же площадь контакта.

Теплопроводность воздуха составляет 0,024 Вт / мК… не очень впечатляет, поэтому вам необходим надлежащий теплоотвод и теплопроводящая паста для ваших светодиодов. Термолента будет варьироваться в зависимости от типа, но имеет тенденцию быть около 0,25 Вт / мК, что примерно в 10 раз лучше, чем воздух. Это не плохо для некоторых небольших приложений, но если я делаю большой проект и хочу гарантировать, что мне не придется возвращаться и исправлять свои светодиоды через месяц в будущем, я собираюсь использовать теплопроводные кампаунды.

Для клея Arctic Alumina я не смог бы найти никаких данных о теплопроводности, но компания производит глинозем, который составляет > 4 Вт / мК, и я собираюсь предположить, что адгезив также прилипает к нему, так что этот клей В 75-100 раз лучше воздуха.

Изделия на основе серебра являются лучшими проводниками тепла. Если вам нужен клей, термоклей Arctic Silver рекламируется как > 7,5 Вт / мК (в 300 раз лучше, чем воздух) . Состав Arctic Silver 5 может похвастаться лучшей теплопроводностью. Помните, что его можно использовать только в том случае, если у вас есть другой способ монтажа светодиода, например, с помощью винтов или внешней системы крепления. Состав с толщиной слоя 0,001 дюйма рассчитывается до 8,89 Вт / мК… примерно в 340 раз лучше, чем воздух !!

Заключение

Если посмотреть на тепловые свойства, то легко заметить, что продукты Arctic Silver гораздо эффективнее переносят тепло, чем другие варианты. Для светодиодов чем ниже температура, тем ярче и дольше они будут работать. Светодиоды будут деградировать намного медленнее при более низких рабочих температурах, а это может означать разницу во времени работы в течение многих лет, если вы решите использовать термоклей или соединения Arctic Silver. Если я использую светодиоды высокой мощности, мне не составит труда использовать эти продукты для максимизации теплопередачи и, в конечном итоге, качества света и срока службы этих удивительных источников света.

Альтернативное использование термоклея и компаунда.

Мы уделяем особое внимание светодиодным компонентам и всему, что может упростить настройку и использование светодиодов. Вот почему мы ориентируемся на термоклеи и соединения с точки зрения их использования со светодиодами. Тем не менее, на самом деле есть много применений для термоклеев и соединений.

Одним из наиболее распространенных применений является передача тепла от ядер процессора к радиаторам внутри компьютера. Это делается почти так же, как вы наносите термопасту на светодиоды. Компаунд или клей увеличат площадь контакта, заполнив небольшие углубления, незаполненные между ядром процессора и радиатором. Процессоры всегда будут перегреваться при использовании, поэтому обеспечение адекватного теплового пути для компьютеров так же важно, как и для светодиодов! Производители процессоров обычно включают термопасту в свои продукты, такие как Intel, но кроме того, что они отправляют вам с чипом, в продаже нет ни одной. Существует множество фирменных наименований и других опций, но Arctic Silver – лучший вариант, доступный для публики.

Наконец, для всех вас, геймеров, этот продукт может спасти ваш старый Xbox! «Красное Кольцо Смерти» долгое время было печально известным концом, жизни на консолях. Теперь с этим соединением есть способ сохранить вашу систему и сохранить ее работоспособной! Термоклеи и компаунды имеют больше применений, чем вы могли подумать; они помогут переносить тепло в различных областях применения, а для чувствительных к нагреву областей это может означать большую разницу.