Wärmeableitung von optischen Modulen: Hochleistungs-Wärmeleitgel ist der Schlüssel

Im Bereich der Wärmeableitung von optischen Modulen ist Hochleistungs-Wärmeleitgel aufgrund seiner drei Kernvorteile – effektive Wärmeableitung, starke strukturelle Anpassungsfähigkeit und zuverlässige Langzeitstabilität – zu einem Schlüsselmaterial für den sicheren Betrieb von optischen Modulen geworden. Das optische Modul integriert Komponenten mit hoher Leistungsdichte wie Laser, Modulatoren und Fotodetektoren, und in seinem Wärmeableitungspfad gibt es zahlreiche mikroskopisch unebene Oberflächen. Wärmeleitgel erreicht eine effektive Wärmeableitung durch Mechanismen.

Das Wärmeleitgel wird mit Silikon als Basismaterial hergestellt, das mit hochwärmeleitfähigen Partikeln wie Aluminiumoxid und Bornitrid gefüllt ist und eine viskose Paste bildet. Seine Fließfähigkeit ermöglicht es, die winzigen Lücken von 0,1-0,5 mm zwischen Komponenten und Kühlkörpern präzise zu füllen, Luft zu eliminieren (der Wärmewiderstand von Luft ist über 100-mal höher als der von Silikonfett) und kontinuierliche Wärmeleitungskanäle zu schaffen. Das Wärmeleitgel hat ausgezeichnete thixotrope Eigenschaften. Unter Druck kann es auf eine sehr dünne Dicke komprimiert werden, während die strukturelle Stabilität erhalten bleibt, wodurch der Pump-Effekt von Silikonfett vermieden wird. Der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient des Wärmeleitgels liegt zwischen 1,5 und 8 W/mK und erfüllt die Anforderungen verschiedener Leistungsdichten. In Szenarien, in denen optische Module häufig gestartet und gestoppt werden oder die Leistung dynamisch angepasst wird, kann sich die Viskosität des Wärmeleitgels in Echtzeit an die Verformung der Wärmequelle und des Kühlkörpers anpassen und die Stabilität des Kontaktwärmewiderstands aufrechterhalten. Das Wärmeleitgel kann lange Zeit in einer Umgebung von -45℃ bis 200℃ betrieben werden und ist beständig gegen Temperaturwechsel.

In Hochleistungs-Rechenszenarien wie KI-Trainingsclustern und Cloud-Computing-Knoten erreicht der Stromverbrauch von optischen Modulen 15-30 W. Wärme muss schnell durch Wärmeleitgel abgeleitet werden, um zu verhindern, dass der Laser 85℃ überschreitet, was zu einer Leistungsminderung führen könnte. In Laserradaren und On-Board-Ethernet-Optikmodulen in neuen Energiefahrzeugen müssen sie Vibrationen und Stößen standhalten. Die Weichheit und die Anti-Pump-Eigenschaften des Wärmeleitgels können die Langzeitstabilität des Kontaktwärmewiderstands aufrechterhalten.