Kiedy używać termicznych podkładek lub pasty na PCB do projektowania zarządzania ciepłem

Mieszkałem kiedyś w Alabamie, którą nieoficjalnie nazywałem piekłem w czasie lata. Dużo ciepła, dużo wilgoci, dużo potu. Jednak cieszę się, że nie muszę doświadczać ciepła wewnątrz wysokomocnych płytek obwodów drukowanych. Podczas gdy ja mogłem skoczyć do basenu, aby się ochłodzić, układ Twojej płytki PCB prawdopodobnie używa radiatorka, aby utrzymać wysokomocowe układy scalone (IC) przed stopieniem. Podczas gdy ja mam dylemat między noszeniem kąpielówek a Speedo, Ty możesz mieć dylemat, czy użyć padów/folii termicznych czy pasty/smara termicznego dla Twojego radiatora. Teraz, może nie chcesz brać rad modowych od Alabamczyka, ale mam kilka dobrych wskazówek dotyczących decydowania o idealnym materiale interfejsu termicznego (TIM), pakiecie baterii i masce lutowniczej.

To naprawdę fajnie wyglądająca płyta.

Pady vs. Pasta: Zalety i wady

Obie termoprzewodzące pady i pasta termoprzewodząca mają różne zalety i wady. Lista jest prawie tak długa jak południowe lato, więc może chcesz złapać coś chłodnego do picia, żeby pomóc Ci to przetrwać.

Termoprzewodzące pady

Zalety:

• Łatwe w obsłudze

• Mogą być cięte na określone kształty

• Bez bałaganu, łatwa aplikacja

• Brak wypływania

• Brak wysychania

• Różnorodność materiałów o różnych specyfikacjach

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Learn More

Wady:

• Wysokie koszty produkcji

• Intensywna aplikacja

Na pierwszy rzut oka pady termoprzewodzące wydają się być idealnym rozwiązaniem. Lepsze dopasowanie niż moje Speedo i łatwe w aplikacji. Różnorodność materiałów oznacza również, że możesz wybrać właściwości elektryczne, termiczne, chemiczne i fizyczne pady do swojej konkretnej aplikacji. Jednakże, tak jak elegancki basen wbudowany kosztuje więcej niż nadziemny pasztet, cena padów termoprzewodzących może sprawić, że zaczniesz się pocić. Pady termoprzewodzące na PCB są zwykle aplikowane ręcznie podczas produkcji. To zwiększy koszty produkcji dla dużych zamówień płyt.

Pasta termoprzewodząca

Zalety:

• Niezawodna

• Tania

• Łatwa aplikacja

• Dobrze wypełnia szczeliny

• Cienka warstwa

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Explore Solutions

Wady:

• Brudząca

• Wypompowanie

• Wysuszenie

• Wymaga ciśnienia

Pasta termoprzewodząca jest jak stary staw kąpielowy w lesie. Wiesz, że zawsze będzie tam, i jest tania, ale może być trochę bałaganu. Jednakże, tak jak krem przeciwsłoneczny jest tańszy niż leczenie raka skóry, pasta termoprzewodząca jest mniej kosztowna niż termiczne pady na PCB.

Manufacturing Made Easy

Send your product to manufacturing in a click without any email threads or confusion.

Learn More

Jak powiedziałem, bałagan przy aplikacji.

Kiedy używać czego

Niektórzy ludzie uciekają do oceanu, gdy robi się gorąco, inni w góry. W większości zastosowań płytek drukowanych nie ma jednoznacznej odpowiedzi, który TIM będzie działał najlepiej. Jednak są pewne specyficzne zastosowania, gdzie jest wyraźny zwycięzca.

Termiczne pady

Jedną z dużych zalet, jakie mają termiczne pady PCB nad pastą termoprzewodzącą, jest brak ryzyka wypompowania. Drukowane obwody drukowane, które mają szybkie cykle temperaturowe, są najbardziej narażone na to zjawisko. Jeśli spodziewasz się, że Twoja Płytka Drukowana będzie szybko się włączać i wyłączać, prawdopodobnie będziesz musiał użyć termicznego pada do swojego radiatora. Tym bardziej, jeśli obszar, który musisz chłodzić, ma nietypowy kształt, pady termiczne mogą być dla Ciebie odpowiedzią. Pady termiczne można wyciąć na precyzyjne kształty, co sprawia, że ich aplikacja jest bardzo łatwa.

Mówią, że ciepło i ciśnienie przekształcają węgiel w diamenty, ale mnie po prostu sprawiają, że więdnę jak kwiat na słońcu. Twoje układy scalone mogą być trochę bardziej podobne do mnie niż do diamentów. Pasta termoprzewodząca wymaga dużej ilości ciśnienia, aby skutecznie przekazywać ciepło. Jeśli układy scalone, które chłodzisz, nie mogą wytrzymać stresu mechanicznego, pady termiczne są właściwym wyborem.

Pady termiczne są również bardzo przydatne, gdy właściwości TIM muszą być starannie dobrane. Pady termiczne mogą być wykonane z bardzo szerokiej gamy materiałów. Daje to większą kontrolę nad właściwościami TIM, takimi jak; odporność chemiczna, przewodność i właściwości fizyczne.

Pasta Termoprzewodząca

Jeśli koszt jest kluczowym aspektem dla Twojej PCB, pasta termoprzewodząca będzie najtańszą opcją. Gdy wychodzę na zewnątrz w upale, lubię nosić najcieńszą koszulkę jaką mam. Ta sama zasada dotyczy TIMów (materiałów termoprzewodzących), ponieważ im cieńsza warstwa TIM, tym lepsza przewodność cieplna. Podkładki termiczne są prawie zawsze grubsze niż pasta termoprzewodząca. W związku z tym, pasta termoprzewodząca zazwyczaj zapewni najlepsze przewodzenie ciepła z twoją rurką cieplną. Jeśli Twój radiator wymaga TIM z bardzo wysoką przewodnością cieplną, pasta termoprzewodząca może być najlepszą opcją.

Requirements Management Made Easy

Connect design data and requirements for faster design with fewer errors

Find Out More

Pasta termoprzewodząca przewyższa również podkładki termiczne, jeśli chodzi o nierówne powierzchnie. Ponieważ pasta termoprzewodząca jest płynna, może wypełnić duże luki równomierniej niż podkładki termiczne. Niektóre radiatory lub układy scalone mają nierówne powierzchnie, gdzie będzie stosowany TIM. Jeśli tak jest w przypadku Twojej PCB, pasta termoprzewodząca zapewni lepszą przewodność cieplną niż podkładka termiczna.

Pamiętanie, które z Twoich komponentów potrzebują radiatorów, może być problematyczne. Zamiast obciążać swój mózg, pozwól, aby oprogramowanie do projektowania PCB zrobiło to za Ciebie. Większość programów projektowych pozwoli Ci dodawać komentarze do komponentów. Dołącz obawy dotyczące wydajności termicznej do komponentu elektronicznego, aby utrzymać Twoją PCB z dala od gorących wód. CircuitStudio^® posiada dokumentację pokazującą, jak edytować komponenty.

Utrzymanie odpowiedniej temperatury w lecie może czasami być pracą na pełen etat. Upewnienie się, że wybierasz odpowiedni TIM, aby utrzymać Twoją płytę PCB w chłodzie, również może zająć dużo czasu. Śledzenie powyższych zaleceń dotyczących TIM pozwoli Ci skupić się na własnej temperaturze, a nie temperaturze Twojej płyty PCB.

Chcesz dowiedzieć się więcej o TIM-ach? Porozmawiaj z ekspertem w Altium Designer, lub możesz rozpocząć darmowy okres próbny, aby przekonać się samemu, dlaczego Altium Designer jest najlepszym profesjonalnym oprogramowaniem do projektowania PCB.

Chcielibyśmy usłyszeć Twoje opinie i komentarze. Skomentuj i udostępnij poniżej.