-------Mcoti fleksibilni termalni jastučići i nesilikonski termalni gelovi
Optički moduli su ključne komponente u optičkim komunikacijskim sustavima koji pretvaraju optičke i električne signale. Naširoko se koriste u podatkovnim centrima, komunikacijskim mrežama, računalstvu u oblaku, 5G/6G baznim stanicama i drugim scenarijima. Njihova temeljna funkcija je pretvaranje električnih signala u optičke signale (odašiljač), njihov prijenos putem medija za optički prijenos kao što je optičko vlakno, a zatim ih pretvaranje natrag u električne signale (prijemnik), omogućujući prijenos informacija na-velike-brzine informacija. Pakiranje optičkog modula uključuje kapsuliranje komponenti kao što su optički modul odašiljača (TOSA), optički modul prijemnika (ROSA) i sklop tiskane ploče (PCBA) kako bi se postigla pretvorba i prijenos optičkih i električnih signala.
S brzim razvojem digitalnog gospodarstva, optički moduli se razvijaju premaveće brzine, manja potrošnja energije, manja veličina i niži troškovi. Kao temeljni pokretač optičkih komunikacija, tehnološki napredak optičkih modula izravno pokreće poboljšanja učinkovitosti globalnog prijenosa informacija i bitne su komponente u digitalnom dobu.
Ograničenja prostora za disipaciju topline pod trendom minijaturizacije
Sukob između gustoće pakiranja i rasipanja topline
Paket QSFP-DD ima samo 18 mm × 89 mm × 8,5 mm, ali mora trošiti preko 20 W topline. Ovo komprimira visinu rebra hladnjaka na manje od 3 mm, smanjujući koeficijent prijenosa topline konvekcijom zraka na manje od 50 W/m²·K pri brzini vjetra od 2 m/s.
Toplinska otpornost 3D složene strukture
Okomito slaganje ko-zapakiranog optičkog motora i elektroničkog čipa produljuje put protoka topline. Toplinski otpor TIM sučelja između svakog sloja doprinosi preko 60% ukupnog toplinskog otpora. Spajanje-na-toplinski otpor (Rja) 1.6T modula mora probiti industrijsko usko grlo od 1.5 stupnjeva W.
Zahtjevi za nepropusnost zraka ograničavaju rješenja za odvođenje topline
TO-CAN hermetičko pakiranje optičkih modula ograničava upotrebu visoko{1}}učinkovitih medija za raspršivanje topline kao što su materijali s promjenom faze (PCM) i tekući metali. Tradicionalne bakrene mikrokanalne hladne ploče suočavaju se s izazovima u otpornosti na koroziju i otpornosti na pritisak.
Primjena toplinski vodljivih materijala unutar optičkih modula
Tehnički zahtjevi za materijale toplinskog sučelja
- Niska kontaktna toplinska otpornost: Fleksibilnost ili fluidnost materijala (npr. toplinski vodljivi gel) ispunjava međupovršinske praznine, smanjujući toplinsku otpornost.
- Dobra sposobnost vlaženja: Površinska napetost materijala mora biti kompatibilna s različitim međupovršinskim materijalima, kao što su metali (npr. kućišta od aluminijske legure), keramika (npr. laserski paketi) i PCB-ovi, osiguravajući čvrsto prianjanje bez zaostalih mjehurića.
- Odgovarajuća tvrdoća i kompresibilnost: materijal može popuniti praznine bez oštećenja osjetljivih komponenti (npr. konektora optičkih vlakana i lemljenih spojeva) zbog prekomjerne kompresije.
- Niska hlapljivost i ne{0}}korozivnost: materijal ima izuzetno nizak sadržaj hlapljivih organskih spojeva (VOC) i ne sadrži korozivne komponente kao što su silikonski migranti i halogeni, čime se sprječava kontaminacija optičkih komponenti (npr. leća i optičkih konektora) ili korozija PCB lemljenih spojeva.
Preporučeni Mecotech materijali koji provode toplinu
Fleksibilni toplinski jastučići: serija N-SP88
Toplinska vodljivost doseže 10,0 W/m·K i održava izvrsnu toplinsku vodljivost čak i pod niskim tlakom. Ovaj proizvod također ima nisku hlapljivost, što ga čini prikladnim za upotrebu u područjima osjetljivim na tvari niske-molekularne-težine.
- Silikonski mekani toplinski jastučići
- Toplinska vodljivost doseže do 10 W/m·K
- Izvrsne karakteristike električne izolacije: Dielektrična čvrstoća veća ili jednaka 10kV/mm
- Učinkovito kompenzira odstupanja ravnosti komponenti
- Prikladno za-komponente osjetljive na pritisak
Ne-silikonski termalni gel: 8745NS
Materijali koji nisu-silikonski ne otpuštaju siloksan koji može kontaminirati komponente. Taloženje siloksana može uzrokovati koroziju kruga i povećanu kontaktnu otpornost. Ne-silikonski gel eliminira silikonsku kontaminaciju, osiguravajući dugoročnu-pouzdanost.
- Visoka toplinska vodljivost: 4,5 W/m·K
- Niska toplinska otpornost: 0,21 stupanj .cm²
- Izvrsna vertikalna stabilnost nakon sastavljanja i starenja: Nema značajnih promjena
-Visoka temperatura i vlažnost 1000 sati @ 85 stupnjeva /85% RH
-Pečenje na visokoj temperaturi 1000 sati @ 125 stupnjeva
- Izvrsna konzistencija toplinske otpornosti nakon starenja:
-Visoka temperatura i vlažnost 1000 sati @ 85 stupnjeva /85% RH
-Pečenje na visokoj temperaturi 1000 sati @ 125 stupnjeva
- Temperaturni šok 1000 sati @ -40 stupnjeva do 85 stupnjeva
- Nisko tlačno naprezanje
- Slabo curenje ulja: nije primijećeno curenje ulja nakon pečenja na sobnoj temperaturi, 85 stupnjeva i 100 stupnjeva tijekom 24 sata.
