-------Гибкие термопрокладки Mcoti и несиликоновые термогели
Оптические модули являются основными компонентами оптических систем связи, которые преобразуют оптические и электрические сигналы. Они широко используются в центрах обработки данных, сетях связи, облачных вычислениях, базовых станциях 5G/6G и других сценариях. Их основная функция — преобразовывать электрические сигналы в оптические сигналы (передатчик), передавать их через оптические средства передачи, например оптическое волокно, а затем преобразовывать их обратно в электрические сигналы (приемник), обеспечивая -высокую-скоростную передачу информации на большие расстояния. Упаковка оптического модуля включает в себя инкапсуляцию таких компонентов, как оптический модуль передатчика (TOSA), оптический модуль приемника (ROSA) и узел печатной платы (PCBA), для преобразования и передачи оптических и электрических сигналов.
С быстрым развитием цифровой экономики оптические модули развиваются в сторонуболее высокие скорости, меньшее энергопотребление, меньшие размеры и меньшие затраты. Технологические достижения оптических модулей, являющихся основным двигателем оптической связи, напрямую способствуют повышению глобальной эффективности передачи информации и являются важными компонентами в эпоху цифровых технологий.
Ограничения пространства для рассеивания тепла в условиях тенденции миниатюризации
Конфликт между плотностью упаковки и тепловыделением
Корпус QSFP-DD имеет размеры всего 18 × 89 × 8,5 мм, но при этом должен рассеивать более 20 Вт тепла. Это сжимает высоту ребер радиатора до менее 3 мм, снижая коэффициент теплопередачи конвекции воздуха до менее 50 Вт/м²·К при скорости ветра 2 м/с.
Термическое сопротивление многослойной трехмерной структуры
Вертикальное расположение совместно-оптического механизма и электронного чипа удлиняет путь теплового потока. Термическое сопротивление интерфейса TIM между каждым слоем составляет более 60% от общего теплового сопротивления. Соединение-с-тепловым сопротивлением окружающей среды (Rja) модуля 1,6 Т должно преодолевать узкое место в отрасли в 1,5 градуса Вт.
Требования к воздухонепроницаемости ограничивают решения по рассеиванию тепла.
Герметичная упаковка оптических модулей TO-CAN ограничивает использование высокоэффективных средств рассеивания тепла, таких как материалы с фазовым переходом (PCM) и жидкие металлы. Традиционные медные микроканальные холодные пластины сталкиваются с проблемами коррозионной стойкости и устойчивости к давлению.
Применение теплопроводящих материалов внутри оптических модулей
Технические требования к термоинтерфейсным материалам
- Низкое контактное термическое сопротивление: гибкость или текучесть материала (например, теплопроводящий гель) заполняет межфазные зазоры, снижая термическое сопротивление.
- Хорошая смачиваемость: поверхностное натяжение материала должно быть совместимо с различными материалами на границе раздела, такими как металлы (например, корпуса из алюминиевого сплава), керамика (например, корпуса лазеров) и печатные платы, обеспечивая плотную посадку без остаточных пузырьков.
- Соответствующая твердость и сжимаемость: материал может заполнять зазоры, не повреждая хрупкие компоненты (например, оптоволоконные разъемы и паяные соединения) из-за чрезмерного сжатия.
- Низкая летучесть и не-коррозионная активность. Материал имеет чрезвычайно низкое содержание летучих органических соединений (ЛОС) и не содержит коррозийных компонентов, таких как силиконовые мигранты и галогены, что предотвращает загрязнение оптических компонентов (например, линз и оптоволоконных разъемов) или коррозию паяных соединений печатных плат.
Рекомендуемые теплопроводящие материалы Mecotech
Гибкие термопрокладки: серия N-SP88
Теплопроводность достигает 10,0 Вт/м·К и сохраняет отличную теплопроводность даже при низком давлении. Этот продукт также отличается низкой летучестью, что делает его пригодным для использования в областях, чувствительных к веществам с низкой-молекулярной-массой.
- Силиконовые мягкие термопрокладки
- Теплопроводность достигает до 10 Вт/м·К.
- Отличные электроизоляционные характеристики: Диэлектрическая прочность не менее 10 кВ/мм.
- Эффективно компенсирует отклонения от плоскостности компонентов.
- Подходит для компонентов,-чувствительных к давлению.
Не-силиконовый термогель: 8745NS
Не-силиконовые материалы не выделяют силоксан, который может загрязнять компоненты. Отложения силоксана могут вызвать коррозию цепи и повышенное сопротивление контактов. Не-силиконовый гель исключает загрязнение силиконом, обеспечивая долгосрочную-надежность.
- Высокая теплопроводность: 4,5 Вт/м·К.
- Низкое термическое сопротивление: 0,21 град.см².
- Отличная вертикальная устойчивость после сборки и старения: существенных изменений нет.
-Высокая температура и влажность 1000 часов при 85 градусах/85 % относительной влажности.
-Выпечка при высокой температуре 1000 часов при 125 градусах
- Превосходная стабильность термостойкости после старения:
-Высокая температура и влажность 1000 часов при 85 градусах/85 % относительной влажности.
-Выпечка при высокой температуре 1000 часов при 125 градусах
- Температурный шок 1000 часов при температуре от -40 до 85 градусов.
- Низкое напряжение сжатия
- Низкое просачивание масла: после выпечки при комнатной температуре, 85 и 100 градусах в течение 24 часов не наблюдалось просачивания масла.
