-------Mcoti upogljive termalne blazinice in nesilikonski termo geli
Optični moduli so ključne komponente v optičnih komunikacijskih sistemih, ki pretvarjajo optične in električne signale. Široko se uporabljajo v podatkovnih centrih, komunikacijskih omrežjih, računalništvu v oblaku, baznih postajah 5G/6G in drugih scenarijih. Njihova glavna funkcija je pretvorba električnih signalov v optične signale (oddajnik), njihov prenos prek medijev za optični prenos, kot je optično vlakno, in nato pretvorba nazaj v električne signale (sprejemnik), kar omogoča-hiter prenos informacij na velike-razdalje-. Pakiranje optičnega modula vključuje kapsuliranje komponent, kot so optični modul oddajnika (TOSA), optični modul sprejemnika (ROSA) in sklop tiskanega vezja (PCBA), da se doseže pretvorba in prenos optičnih in električnih signalov.
S hitrim razvojem digitalnega gospodarstva se optični moduli razvijajo protivišje hitrosti, manjša poraba energije, manjša velikost in nižji stroški. Kot osrednji motor optičnih komunikacij tehnološki napredek optičnih modulov neposredno spodbuja izboljšave v globalni učinkovitosti prenosa informacij in so bistvene komponente v digitalni dobi.
Omejitve prostora za odvajanje toplote pod trendom miniaturizacije
Konflikt med gostoto embalaže in odvajanjem toplote
Paket QSFP-DD meri samo 18 mm × 89 mm × 8,5 mm, vendar mora odvajati več kot 20 W toplote. To stisne višino rebra hladilnega telesa na manj kot 3 mm, kar zmanjša koeficient prenosa toplote s konvekcijo zraka na manj kot 50 W/m²·K pri hitrosti vetra 2 m/s.
Toplotna odpornost 3D zložene strukture
Navpično zlaganje so-zapakiranega optičnega motorja in elektronskega čipa podaljša pot toplotnega toka. Toplotna upornost vmesnika TIM med vsako plastjo prispeva več kot 60 % celotne toplotne upornosti. Toplotna upornost-to-okolja (Rja) modula 1,6T mora prebiti industrijsko ozko grlo 1,5 stopinje W.
Zahteve glede zrakotesnosti omejujejo rešitve za odvajanje toplote
Hermetična embalaža TO-CAN optičnih modulov omejuje uporabo visoko{1}}učinkovitih medijev za odvajanje toplote, kot so materiali za spreminjanje faze (PCM) in tekoče kovine. Tradicionalne bakrene mikrokanalne hladne plošče se soočajo z izzivi odpornosti proti koroziji in odpornosti na pritisk.
Uporaba toplotno prevodnih materialov znotraj optičnih modulov
Tehnične zahteve za materiale toplotnih vmesnikov
- Nizka kontaktna toplotna odpornost: prožnost ali fluidnost materiala (npr. toplotno prevodni gel) zapolnjuje medfazne reže in zmanjšuje toplotno odpornost.
- Dobra omočljivost: površinska napetost materiala mora biti združljiva z različnimi medfaznimi materiali, kot so kovine (npr. ohišja iz aluminijevih zlitin), keramika (npr. laserski paketi) in PCB-ji, kar zagotavlja tesno prileganje brez ostankov mehurčkov.
- Ustrezna trdota in stisljivost: material lahko zapolni vrzeli, ne da bi poškodoval občutljive komponente (npr. konektorje za optična vlakna in spajkalne spoje) zaradi čezmernega stiskanja.
- Nizka hlapnost in ne{0}}jedkost: material ima izjemno nizko vsebnost hlapnih organskih spojin (VOC) in je brez jedkih sestavin, kot so silikonski migranti in halogeni, kar preprečuje kontaminacijo optičnih komponent (npr. leč in konektorjev za optična vlakna) ali korozijo spajkalnih spojev PCB.
Priporočeni toplotno prevodni materiali Mecotech
Fleksibilne toplotne blazinice: serija N-SP88
Toplotna prevodnost doseže 10,0 W/m·K in ohranja odlično toplotno prevodnost tudi pri nizkem tlaku. Ta izdelek ima tudi nizko hlapnost, zaradi česar je primeren za uporabo na območjih, občutljivih na snovi z nizko-molekularno- maso.
- Silikonske mehke termalne blazinice
- Toplotna prevodnost doseže do 10 W/m·K
- Odlična električna izolacijska zmogljivost: Dielektrična trdnost Večja ali enaka 10kV/mm
- Učinkovito kompenzira odstopanja od ravnosti komponent
- Primerno za komponente,-občutljive na pritisk
Ne-silikonski toplotni gel: 8745NS
Materiali, ki niso-silikonski, ne sproščajo siloksana, ki lahko onesnaži komponente. Odlaganje siloksana lahko povzroči korozijo tokokroga in povečano kontaktno odpornost. Ne-silikonski gel odpravlja silikonsko kontaminacijo in zagotavlja dolgoročno-zanesljivost.
- Visoka toplotna prevodnost: 4,5 W/m·K
- Nizka toplotna odpornost: 0,21 stopinje .cm²
- Odlična vertikalna stabilnost po montaži in staranju: Brez bistvenih sprememb
-Visoka temperatura in vlažnost 1000 ur pri 85 stopinjah /85 % RH
-Pečenje pri visoki temperaturi 1000 ur pri 125 stopinjah
- Odlična konsistenca toplotne odpornosti po staranju:
-Visoka temperatura in vlažnost 1000 ur pri 85 stopinjah /85 % RH
-Pečenje pri visoki temperaturi 1000 ur pri 125 stopinjah
- Temperaturni šok 1000 ur @ -40 stopinj do 85 stopinj
- Nizka tlačna napetost
- Nizko pronicanje olja: po 24-urnem pečenju pri sobni temperaturi, 85 stopinj in 100 stopinj, ni bilo opaziti pronicanja olja.
