لا تركض بسرعة فحسب، بل تقف أيضًا بثبات! تعمل المواد الموصلة للحرارة على حماية تبديد الحرارة للوحدات الضوئية

-------وسادات ماكوتي الحرارية المرنة والمواد الهلامية الحرارية غير السيليكون

الوحدات الضوئية هي مكونات أساسية في أنظمة الاتصالات البصرية التي تقوم بتحويل الإشارات الضوئية والكهربائية. يتم استخدامها على نطاق واسع في مراكز البيانات وشبكات الاتصالات والحوسبة السحابية ومحطات قاعدة 5G / 6G وسيناريوهات أخرى. وتتمثل وظيفتها الأساسية في تحويل الإشارات الكهربائية إلى إشارات ضوئية (جهاز إرسال)، ونقلها عبر وسائط النقل الضوئية مثل الألياف الضوئية، ثم تحويلها مرة أخرى إلى إشارات كهربائية (جهاز استقبال)، مما يتيح نقل المعلومات لمسافات طويلة-وسرعة عالية-. تتضمن تعبئة الوحدات الضوئية مكونات مغلفة مثل الوحدة الضوئية لجهاز الإرسال (TOSA)، والوحدة الضوئية لجهاز الاستقبال (ROSA)، ومجموعة لوحات الدوائر المطبوعة (PCBA) لتحقيق تحويل ونقل الإشارات الضوئية والكهربائية.

مع التطور السريع للاقتصاد الرقمي، تتطور الوحدات البصرية نحوسرعات أعلى، واستهلاك أقل للطاقة، وحجم أصغر، وتكاليف أقل. باعتبارها المحرك الأساسي للاتصالات البصرية، فإن التقدم التكنولوجي للوحدات الضوئية يؤدي بشكل مباشر إلى تحسين كفاءة نقل المعلومات العالمية وهي مكونات أساسية في العصر الرقمي.

قيود مساحة تبديد الحرارة في ظل اتجاه التصغير 

الصراع بين كثافة التغليف وتبديد الحرارة

تبلغ أبعاد حزمة QSFP-DD 18 مم × 89 مم × 8.5 مم فقط، ومع ذلك يجب أن تبدد ما يزيد عن 20 وات من الحرارة. يؤدي هذا إلى ضغط ارتفاع زعنفة المشتت الحراري إلى أقل من 3 مم، مما يقلل من معامل نقل الحرارة بالحمل الحراري للهواء إلى أقل من 50 وات/م² · كلفن عند سرعة رياح تبلغ 2 م/ث.

المقاومة الحرارية للهيكل المكدس ثلاثي الأبعاد

يعمل التكديس العمودي للمحرك البصري -والشريحة الإلكترونية على إطالة مسار التدفق الحراري. تساهم المقاومة الحرارية لواجهة TIM بين كل طبقة بأكثر من 60% من إجمالي المقاومة الحرارية. يجب أن تخترق الوصلة-إلى-المقاومة الحرارية المحيطة (Rja) لوحدة 1.6T عنق الزجاجة الصناعي البالغ 1.5 درجة واط.

متطلبات محكم الإغلاق تقيد حلول تبديد الحرارة

يحد التغليف المحكم TO-CAN للوحدات الضوئية من استخدام وسائط تبديد الحرارة ذات الكفاءة العالية-مثل المواد المتغيرة الطور (PCMs) والمعادن السائلة. تواجه الألواح الباردة النحاسية التقليدية ذات القنوات الدقيقة تحديات في مقاومة التآكل ومقاومة الضغط.

تطبيق المواد الموصلة للحرارة داخل الوحدات البصرية

المتطلبات الفنية لمواد الواجهة الحرارية

• مقاومة حرارية منخفضة التلامس: تعمل مرونة المادة أو سيولتها (على سبيل المثال، مادة هلامية موصلة للحرارة) على ملء الفجوات البينية، مما يقلل من المقاومة الحرارية.
• قابلية جيدة للبلل: يجب أن يكون التوتر السطحي للمادة متوافقًا مع المواد البينية المختلفة، مثل المعادن (على سبيل المثال، أغلفة سبائك الألومنيوم)، والسيراميك (على سبيل المثال، حزم الليزر)، ومركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور، مما يضمن توافقًا محكمًا بدون فقاعات متبقية.
• الصلابة والانضغاط المناسبان: يمكن للمادة ملء الفجوات دون الإضرار بالمكونات الحساسة (مثل موصلات الألياف الضوئية ومفاصل اللحام) بسبب الضغط المفرط.
• انخفاض معدل التطاير وعدم التآكل-: تحتوي المادة على نسبة منخفضة للغاية من المركبات العضوية المتطايرة (VOC) وهي خالية من المكونات المسببة للتآكل مثل مهاجرات السيليكون والهالوجينات، مما يمنع تلوث المكونات البصرية (على سبيل المثال، العدسات وموصلات الألياف الضوئية) أو تآكل وصلات لحام ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

المواد الموصلة الحرارية الموصى بها من Mecotech

وسادات حرارية مرنة: السلسلة N-SP88

تصل الموصلية الحرارية إلى 10.0 واط/م·ك وتحافظ على التوصيل الحراري الممتاز حتى في ظل الضغط المنخفض. يتميز هذا المنتج أيضًا بقدرة منخفضة على التطاير، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في المناطق الحساسة للمواد ذات الوزن -الجزيئي- المنخفض.

• وسادات حرارية ناعمة من السيليكون
• الموصلية الحرارية تصل إلى 10 واط/م·ك
• أداء عزل كهربائي ممتاز: قوة عازلة أكبر من أو تساوي 10 كيلو فولت/مم
• يعوض بشكل فعال انحرافات تسطيح المكونات
• مناسب للمكونات الحساسة للضغط-.

جل حراري غير سيليكون: 8745NS

المواد بخلاف-السيليكون لا تطلق السيلوكسان، الذي يمكن أن يلوث المكونات. يمكن أن يتسبب ترسب السيلوكسان في تآكل الدائرة وزيادة مقاومة التلامس. يزيل الجل غير-السيليكون التلوث بالسيليكون، مما يضمن موثوقية طويلة الأمد-.

• الموصلية الحرارية العالية: 4.5 واط/م·ك
• المقاومة الحرارية المنخفضة: 0.21 درجة .سم²
• استقرار رأسي ممتاز بعد التجميع والشيخوخة: لا يوجد تغيير كبير

-درجة حرارة ورطوبة عالية 1000 ساعة عند 85 درجة / 85% رطوبة نسبية

-الخبز في درجة حرارة عالية لمدة 1000 ساعة عند 125 درجة

• اتساق ممتاز للمقاومة الحرارية بعد الشيخوخة:

-درجة حرارة ورطوبة عالية 1000 ساعة عند 85 درجة / 85% رطوبة نسبية

-الخبز في درجة حرارة عالية لمدة 1000 ساعة عند 125 درجة

• صدمة درجة الحرارة 1000 ساعة @ -40 درجة إلى 85 درجة
• انخفاض ضغط الضغط
• انخفاض تسرب الزيت: لم يلاحظ أي تسرب للزيت بعد الخبز في درجة حرارة الغرفة، 85 درجة، و100 درجة لمدة 24 ساعة.