How to select the appropriate thickness of conductive graphite sheets? —— Practical suggestions from Jennifer of the Deson team

전도성 그래핀 시트의 적절한 두께를 선택하는 방법? —— 디슨 팀의 제니퍼로부터 실용적인 권장 사항

모든 공장 소유자, 구매 담당자 및 R&D 엔지니어 여러분 – 저는 제슨 팀의 제니퍼입니다. 수년에 걸쳐 저는 고객들과 열전도 및 EMI 관리에 대해 수많은 논의에 직접 참여해 왔습니다. 그리고 제가 자주 듣는 질문은 다음과 같습니다: "전도성 그래핀 시트를 어떤 두께로 사용해야 하나요?"

간단해 보이지만, 답은 드물게 직설적입니다. 수백 개의 실제 사례를 검토한 후, 진정한 도전은 수학이 아니라 여기에 있는 충돌하는 사양 표를 탐색하는 것임을 알게 되었습니다. 따라서, 직접적인 테스트와 현장 피드백에서 배운 내용을 공유하겠습니다. 말장난은 없고, 실행 가능한 통찰만 있습니다.

1. "하나의 크기로 모든 사람에게 맞는다"라는 신화를 잊어버리세요

전도성 그래파이트 시트는 열을 전도하는 것 이상의 역할을 합니다 – 그것들의 특기(초능력)는 CPU, IGBT 또는 LED 모듈과 같은 고온 부품에서 열을 수평으로 퍼뜨리는 것입니다. 또한 종종 접지나 EMI 차폐를 제공하기도 합니다. 너무 얇은 시트를 선택하면 불량한 접촉, 불안정한 접촉 저항 및 약한 차폐가 발생합니다. 너무 두꺼우면 미세한 부품이 깨질 위험이나 조립 중 PCB가 구부러질 위험이 있으며, 재작업 비용은 초기 절약분을 금방 빼앗아 가게 됩니다. 그러므로 처음부터 유일한 두께라는 개념을 버려버리세요.

2. 우리가 지키는 원칙: 간격을 측정한 후 15-25%의 압축을 추가하세요

우리가 한 번도 실망시키지 않은 방법은 다음과 같습니다: 먼저 실제 공기 갭을 정확히 측정하세요. 이 공기 갭은 열원(예: 프로세서, 전력 트랜지스터 또는 배터리 탭)과 결합 표면(히트싱크, 메탈 프레임 또는 쉴드 캔) 사이에 있습니다. 정확도를 위해 피스 게이지나 3D 스캐너를 사용하십시오. 그런 다음 목표로 하는 그래파이트 두께 = 측정된 갭 × 1.15에서 1.25로 설정하십시오.

이 범위가 필요한 이유는 무엇인가요? 그래핀 시트는 압축 가능하지만, 스펀지처럼 유연하지 않습니다. 내부 내구성 테스트 결과, 15~25%의 압축 비율은 최적의 접촉 압력을 제공합니다. 표면의 미세한 불규칙을 채우기에 충분하지만, 재료를 파괴하거나 가장 접히는 것을 방지할 수 있습니다. 제품에 넓은 기계적 공차가 있는 경우, 상단 끝(1.25배)을 목표로 하되, 절대 30%를 초과하지 마십시오. 그 이상은 층간 분리와 동시에 열 및 전기 성능이 크게 저하될 위험이 있습니다.

3. 맞는 표면 유형에 두께를 맞추세요

누르고 있는 재료는 큰 차이를 만듭니다. 경도-경도 인터페이스(예: 알루미늄 베이스 플레이트와 세라믹 기판)의 경우, 평탄도 변동을 보완하는 데 압축이 도움이 되므로 두꺼운 쪽으로 기울일 수 있습니다. 경도-유연한(예: 얇은 구리 버스바 또는 유연한 PCB) 인터페이스의 경우, 응력 집중을 피하기 위해 더 얇은 시트를 선택하십시오.

저는 하나의 전원 모듈 프로젝트에서 0.5 mm 시트를 0.3 mm로 교체한 적이 있는데, 이전의 과도한 압축으로 인해 균일한 접촉이 방해받았기 때문에 차폐 효과가 실제로 8% 향상되었습니다. 항상 실제 스택업을 고려하십시오 - 가정에 의존하지 마십시오.

4. 그래파이트가 열성능 접지제(그리고 다른 대안들)보다 우수한 이유

일부 엔지니어는 "왜 단순히 열 전도 접착제를 사용하지 않는 걸까요?"라고 묻습니다. - 접착제는 더럽고 펌프 아웃(펌프 유출)되기 쉬우며 구조적 지지를 제공하지 않습니다. 그래핀 시트는 고체이며 깨끗하고 다기능합니다: 열을 분산시키고, 등급에 따라 전기를 전도하거나 절연하며, 쿠션 역할을 하며 광센서용으로 빛을 차단하는 기능도 있습니다. 또한, 조립 라인에서 자동화하기 쉬운 것도 장점입니다.

Deson에서는 0.05 mm에서 2.0 mm까지 맞춤 두께를 제공하며, 작동 온도 범위는 -40°C에서 400°C입니다. 또한 압력 감지 접착제를 추가하거나 다른 필름과 라미네이트하거나 복잡한 형태로 절단하여 정확한 피트피드에 맞출 수도 있습니다. 하지만 적절한 두께는 여전히 귀하의 특정 설계에 달려 있으며, 단축 방법은 없습니다.</p>

5. 솔직한 추천: 실제 하드웨어에서 테스트해 보세요

시뮬레이션과 데이터시트는 유용하지만, 현실 세계의 데이터를 넘어서는 것은 없습니다. 그래서 저는 항상 고객분들께 무료 샘플을 요청하고, 접촉 저항을 모니터링하면서 24시간 열 사이클 테스트를 수행해 보라고 권유합니다. 3D 도면을 보내주시면, 우리의 엔지니어링 팀이 무료로 압축 시뮬레이션을 해드릴 수 있습니다. 왜냐하면 저는 단기적인 판매가 아니라 장기적인 파트너십을 구축하는 것을 믿기 때문입니다.

또한, 장기적인 이완에 대해서도 잊지 마세요 – 첫날부터 완벽하게 작동하는 시트는 반복적인 열 사이클 후에 그립이 줄어들 수 있습니다. 우리 팀은 또한 이를 안내해 드릴 수 있습니다; 그냥 연락 주세요.

그래서 두꺼움을 추측하고 손가락을 꼽는 것을 지치셨다면, 이야기해 봅시다. 구매자이든 디자이너이든 생산 리더이든, 처음부터 정확하게 해내는 것을 도와드리고 싶습니다. 저에게 댓글을 달거나 DM을 보내거나 이메일을 보내세요 - 저는 모든 메시지를 직접 읽습니다.

(이 게시물은 Deson에서의 실제 경험을 반영한 것입니다. 항상 자체 구조, 전기 및 안전 요구 사항과 비교하여 확인하십시오.)