Lähetä linkki
VTT:n menetelmän avulla elektroniikkatuotteista yhä kestävämpiä
02.01.2007
Elektroniikkatuotteiden toimintoihin saadaan VTT:n kehittämän elektroniikan jäähdytyksen testimenetelmän ansiosta lisää pitkäaikaiskestävyyttä. Tulosten perusteella kuluttaja- ja teollisuuselektroniikka voidaan nykyistä helpommin saada myös yhä pienempään tilaan. Siten elektroniikkatuotteiden valmistajien kilpailukyky paranee.
VTT:n menetelmällä voi testata elektroniikkakomponentin ja tämän
jäähdytysrivan välissä käytettävän, lämpöä hyvin johtavan muovimateriaalin,
rasvan tai teipin tehokkuutta osana komponentin jäähdytystä. Testi tehdään ns.
kiihdytetyillä testeillä ja kattavasti vaihtelevissa ympäristöolosuhteissa:
pakkasessa, kuumassa sekä hyvin kosteissa olosuhteissa.
VTT testasi menetelmällä noin 30 kaupallisesti tarjottavaa
lämmönhallintamateriaalia. Niistä parhaita käytettäessä saadaan
elektroniikkatuotteille lisää pitkäaikaiskestävyyttä. Lisäksi testi paljasti,
että osa jäähdytyksen väliainemateriaaleista käytännössä jopa huonontaa
ylikuumenemisen estävää jäähdytystä.
VTT:n tekemä elektroniikan jäähdytyksessä käytettävien materiaalien
tutkimustyö oli kansainvälisesti ajatellen laaja, ja kehitetty
testausmenetelmä on tuotteistettavissa. Tulokset vähentävät olennaisesti
alalla vallinnutta epävarmuutta lämmönhallintamateriaaleista, ja osaksi ne
myös oikovat ilmenneitä harhakäsityksiä kyseisten materiaalien merkityksestä
estää elektroniikkakomponentin ylikuumeneminen ja vioittuminen.
VTT:n testi antoi ensi kertaa vertailukelpoiset tulokset erilaisista
jäähdytyksen parantamiseen käytettävistä lämmönhallintamateriaaleista.
Jäähtymiseen eli lämmön siirtymiseen elektroniikkakomponentista pois
vaikuttavat lämmönhallintamateriaalin lämmönjohtavuuden lisäksi materiaalin
kontaktipinnat komponenttiin ja jäähdytysripaan. Kontaktipintojen
lämpöimpedanssi riippuu pintapaineista ja pintojen laadusta sekä
lämmönhallintamateriaalin kyvystä mukautua pintojen epätasaisuuksiin.
Tutkimus- ja kehittämistyöhön osallistuneet yritykset saivat osaksi
yksityiskohtaisia tietoja testattaviksi valitsemistaan materiaaleista.
Tietojen perusteella yritykset voivat valmistaa yhä korkeatasoisempia ja
pitkäaikaisesti kestävämpiä elektroniikkaa sisältäviä tuotteita. Työn
rahoittivat Tekes, ABB, Nokia, OEM Electronics, Sanmina SCI Haukipudas ja VTT.
Julkaisu: Risto Hienonen, Jari Keskinen & Timo Koivuluoma. Reliability of materials for the thermal management of electronics. VTT Publication 619. Espoo 2006. ISBN 951-38-6871-0.