Vous constaterez que les pads thermiques, la pâte thermique et ruban thermique Ces matériaux sont utilisés dans les appareils électroniques, les automobiles et les machines pour faciliter la dissipation de la chaleur. Vous recherchez peut-être une solution de gestion thermique adaptée à votre produit, mais vous avez du mal à faire votre choix. Cet article compare les performances, les caractéristiques et les applications de trois matériaux, afin de vous aider dans votre réflexion.
Qu'est-ce qu'un coussin thermique ?
coussins thermiques Les pads thermiques sont des matériaux solides polymérisés chimiquement par mélange de résines polymères, de charges thermoconductrices, d'un agent de durcissement et d'autres additifs. Ce sont des feuilles élastomères, souples et caoutchouteuses, faciles à placer entre la surface d'un composant générant de la chaleur et celle de son boîtier ou de ses dissipateurs thermiques, avec ou sans caloducs en cuivre. Ils augmentent la surface de contact pour le transfert de chaleur et réduisent la résistance thermique due aux poches d'air. Grâce à leur facilité d'utilisation et à leur excellent rapport qualité-prix, les pads thermiques sont largement utilisés dans les projets aux exigences de gestion thermique variées, des plus simples aux plus complexes.
Qu'est-ce que la pâte thermique ?
Pâte thermique Ce produit est également appliqué sur la surface des composants générant de la chaleur afin d'optimiser la dissipation thermique du dispositif. Il s'agit d'une substance pâteuse composée d'huile de silicone et de matériaux thermoconducteurs, présentant une certaine fluidité. Son application, à l'aide d'un pochoir imprimé et d'une raclette, requiert une formation technique pour optimiser ses performances thermiques. Grâce à sa faible perte de charge thermique (BLT), il assure une faible impédance thermique entre les surfaces de contact, garantissant ainsi des performances thermiques supérieures.
Qu'est-ce que le ruban thermique ?
ruban thermique est un matériau d'interface thermique Pour transférer la chaleur tout en assurant l'adhérence et la fixation des composants, ce système, généralement doté d'une couche adhésive double face, offre une force de maintien exceptionnelle et une fiabilité à long terme sans défaillance. Grâce à ses propriétés thermiques, il assure un transfert de chaleur optimal tout en garantissant l'adhérence et la fixation des composants. ruban conducteur, vous pouvez fixer les dissipateurs thermiques, les coussinets thermiques et les composants sans avoir besoin de vis ou d'autres fixations, à condition que la température de fonctionnement ne dépasse pas 85 degrés C.
Pad thermique vs. pâte thermique vs. ruban adhésif : Composition
Composition du coussin thermique
Les pads thermiques sont généralement fabriqués à partir de silicone et de charges thermoconductrices. Certaines variantes utilisent du graphène pour créer coussinets thermiques en graphite offrant une conductivité thermique exceptionnellement élevée. Si votre produit est sensible au silicium, coussins thermiques sans silicone Des pads thermiques sans dégagement d'huile de silicone ni évaporation de gaz de silicone sont disponibles. Pour un contact optimal avec les composants, ils peuvent être personnalisés en version ultra-souple (dureté Shore 00 à 5) avec une conductivité thermique jusqu'à 12 W/m·K. Cette version est conçue pour une grande flexibilité, permettant une évacuation efficace de l'air des interstices sous contrainte minimale. Pour une adhérence renforcée, les pads thermiques peuvent être dotés d'une couche adhésive laminée, répondant ainsi à vos exigences mécaniques.
Composition de la pâte thermique
La pâte thermique est généralement formulée à partir d'huile de silicone et d'agents épaississants, auxquels on ajoute des matériaux thermoconducteurs (comme l'oxyde d'aluminium, le graphène, le nitrure d'aluminium, etc.) et des stabilisateurs. Elle se présente ainsi comme un matériau thermique visqueux, fluide et stable. Sa structure permet son application sur des surfaces irrégulières et profilées, tout en assurant une excellente diffusion.
Composition du ruban thermique
Ruban thermique double face Ce ruban possède une structure similaire à celle d'un ruban adhésif double face. Il est généralement fabriqué par pulvérisation de revêtements thermiques sur les deux faces d'un support en fibre de verre. De plus, une pellicule protectrice supérieure empêche les défaillances d'adhérence, telles que la contamination et l'oxydation, pendant le transport et le stockage. Sa conductivité thermique est principalement déterminée par le taux de charge. Cependant, il existe parfois un paradoxe : techniquement, il est possible d'ajouter plus de charge 80% aux matériaux du ruban, mais cela dégrade l'adhérence dans des conditions difficiles. Dans la plupart des cas, l'adhérence prime sur les performances thermiques, ce qui limite considérablement les plages de performances disponibles pour cette catégorie.
Pad thermique, pâte thermique ou ruban adhésif : comment les appliquer ?
Ces trois matériaux d'interface thermique nécessitent une surface propre pour une adhérence optimale et une résistance thermique minimale. Choisissez un produit nettoyant adapté et utilisez un chiffon doux pour éliminer la poussière, les résidus de matériau d'interface thermique, les taches et autres saletés. Avant l'installation, coupez l'alimentation de l'appareil et prenez les mesures d'isolation nécessaires pour vous protéger, ainsi que les composants, contre les risques de court-circuit. La procédure d'installation varie selon la structure de chaque matériau.
Comment appliquer un pad thermique ?
Sélection et découpe des coussinets thermiques
L'installation des pads thermiques est très simple. Comme il s'agit de feuilles pré-usinées, vous n'avez besoin que de Choisissez les meilleurs coussins thermiques Conformément à vos exigences, notamment en termes d'épaisseur, de conductivité thermique, etc., la taille des pads thermiques est cruciale pour l'efficacité globale des modules. Si le pad est nettement plus petit que la puce, la dissipation de la chaleur sera insuffisante, ce qui se traduira par une efficacité réduite. À l'inverse, un pad trop grand, sans améliorer significativement les performances, aura un impact plus important sur votre budget. C'est pourquoi nous pouvons découper les pads thermiques aux dimensions et à la forme les plus adaptées selon vos plans, ou vous proposer une solution optimale en fonction de vos structures mécaniques modélisées en 3D.
Installation
Avant d'utiliser les pads, retirez le film protecteur et appliquez le pad thermique sur la surface du composant. Très souple, il n'est pas nécessaire d'exercer une force excessive pour une fixation optimale. Appuyer plusieurs fois permettra d'éliminer plus efficacement l'air emprisonné. Ensuite, le boîtier ou dissipateur de chaleur peut être monté du côté opposé du tampon thermique.
Inspecter et sécuriser
Outre la vérification d'un contact adéquat, il est impératif d'inspecter les pads thermiques afin de détecter tout désalignement, pliure ou anomalie dimensionnelle. Vous pouvez également effectuer un test de charge réalisé par un professionnel pour vérifier leur conductivité thermique. En cas de problème, il convient de réinstaller les pads pour éviter toute baisse de performance thermique. L'adhérence des pads thermiques étant insuffisante pour une fixation sûre, l'assemblage doit être réalisé à l'aide de vis, de colliers de serrage ou d'autres systèmes de fixation.
Comment appliquer un ruban thermique ?
Comparé aux coussins thermiques, Le ruban thermique est également un ruban préformé, prêt à l'emploi et conditionné en rouleaux. Par conséquent, leur installation est similaire, mais le ruban thermique peut servir de fixation, éliminant ainsi le besoin de vis dans certains cas, notamment pour les applications légères et à basse température.
Coupe
L'épaisseur du ruban thermique est fixée à des valeurs spécifiques. Vous devez la choisir en fonction des dimensions de l'espace à couvrir. Lors de la pose, il est déconseillé de superposer ou de coller plusieurs couches. Pour une adaptation parfaite à vos exigences de montage, nous suivrons vos plans et découperons le ruban aux dimensions voulues, en prévoyant des languettes pour faciliter l'assemblage et le retrait des films protecteurs.
Installation
Ensuite, retirez le film protecteur d'un côté du ruban thermique, alignez-le et appliquez-le fermement sur la surface. Une fois le ruban bien collé et fixé, retirez le film protecteur de l'autre côté avant d'installer le boîtier ou le dissipateur thermique.
Inspecter
Le ruban thermique assure une adhérence optimale à vos composants et dissipateurs thermiques. Une fois installé, il suffit de vérifier son bon fonctionnement et son transfert de chaleur, sans fixation supplémentaire.
Comment appliquer la pâte thermique ?
Comparé aux rubans thermiques et aux coussinets thermiques, application de pâte thermique est un processus plus complexe.
Application de la pâte thermique
La pâte thermique est liquide et non solide. Il est donc important de déterminer la quantité nécessaire en fonction des recommandations du fabricant. Lors de l'application, commencez par une petite quantité et ajoutez-en si besoin pour éviter les débordements et faciliter le nettoyage. Vous pouvez étaler la pâte uniformément ou simplement la déposer sur la surface du composant et la laisser se répartir naturellement.
Installation et finition
Les bulles d'air et l'air emprisonné affectent les performances de dissipation thermique de la pâte thermique. Une fois la pâte appliquée sur toutes les surfaces irrégulières, pressez le dissipateur thermique ou le boîtier dessus. Enfin, retirez rapidement tout excédent de pâte thermique et fixez l'ensemble avec des vis.
Pad thermique vs. pâte thermique vs. ruban adhésif : complexité et répétabilité de l'application
Complexité et reproductibilité de l'application des pads thermiques
Les pads thermiques éliminent les étapes de dosage, d'application et de polymérisation, ce qui réduit les temps de mise en œuvre. Cependant, leur fixation mécanique, nécessitant des composants supplémentaires, les rend plus complexes que les rubans thermiques. Un pad thermique peut être réutilisé s'il reste intact, sans déformation et conserve une conductivité thermique satisfaisante. En revanche, s'il comporte une couche adhésive, il est conseillé de le remplacer.
Complexité et reproductibilité de l'application de la pâte thermique
L'application de la pâte thermique est une opération complexe qui exige un contrôle précis de la quantité et de la technique, ainsi que l'utilisation de vis. De plus, elle durcit avec le temps, ce qui impose un remplacement régulier et complique le nettoyage. En raison du dessèchement et de l'accumulation de poussière, il est préférable de ne pas la réutiliser.
Complexité et répétabilité de l'application du ruban thermique
Le ruban thermique ne nécessite ni dosage ni application particulière, et aucun composant supplémentaire. Il offre ainsi la solution la plus simple comparée aux pads et pâtes thermiques. Cependant, si ses fortes propriétés adhésives éliminent le besoin de fixations, elles rendent également son retrait beaucoup plus difficile. De plus, il n'est pas réutilisable, car son retrait peut altérer son adhérence et sa conductivité thermique.
Coussinet thermique vs. pâte vs. ruban adhésif : force d’adhérence et pouvoir collant
Force d'adhérence et adhérence du coussin thermique
Grâce à leur flexibilité, les pads thermiques adhèrent parfaitement aux surfaces des composants, chassant l'air des irrégularités pour une conductivité thermique optimale. Cependant, chaque composant ne pouvant accueillir qu'une seule épaisseur de pad thermique, leur remplissage est insuffisant sur les composants irréguliers ou les surfaces très rugueuses. De plus, certains modèles permettent l'ajout d'une couche adhésive pour une fixation renforcée.
Force d'adhérence et adhérence de la pâte thermique
Lorsqu'on applique de la pâte thermique, elle se répand sur les surfaces pour remplir tous les creux. Contrairement aux pads thermiques, elle évite les problèmes d'épaisseur uniforme et assure une excellente adhérence, même sur des surfaces extrêmement rugueuses, pour une efficacité de transfert thermique optimale. Bien que les pâtes thermiques contiennent des liants, leurs propriétés adhésives contribuent uniquement à une meilleure adhérence et ne résistent pas aux vibrations et aux chocs rencontrés lors du fonctionnement de l'appareil.
Force d'adhérence et adhérence du ruban thermique
À l'instar des pads thermiques, le ruban thermique assure un remplissage optimal des surfaces planes, minimisant ainsi la résistance thermique. Cependant, son efficacité est moindre que celle de la pâte thermique sur les surfaces rugueuses ou irrégulières. Néanmoins, sa couche adhésive double face offre une forte adhérence, garantissant son efficacité même à haute température (environ -40 à 120 °C) et lors d'une utilisation prolongée.
Pad thermique vs. pâte thermique vs. ruban adhésif : conductivité thermique
Conductivité thermique des coussinets thermiques
La conductivité thermique des coussinets thermiques doit être déterminée par leur modèle spécifique. coussinets thermiques en fibre de carbone présentent une conductivité thermique plus élevée (jusqu'à 50 W/mK), tandis que coussins thermiques en graphène Ces matériaux peuvent atteindre une conductivité thermique de 90 W/mK. Comparée à celle des rubans et pâtes thermiques, leur conductivité thermique reste modérée. Leurs performances thermiques dépendent également de l'application. Sur les surfaces rugueuses, même les pads thermiques à haute conductivité peinent à assurer un transfert de chaleur optimal.
Conductivité thermique du ruban thermique
Le ruban thermoconducteur remplit une double fonction : la fixation de composants et le transfert de chaleur, bien qu’il ne soit pas exclusivement dédié à la conduction thermique. La couche adhésive freine le transfert de chaleur, ce qui se traduit par une conductivité thermique relativement faible (1 à 5 W/m·K). Il convient aux projets présentant de faibles exigences thermiques et où la légèreté est primordiale.
Conductivité thermique de la pâte thermique
Pour une conductivité thermique accrue des équipements soumis à des exigences élevées de dissipation de chaleur, la pâte thermique est la solution idéale. Sa conductivité thermique élevée assure un transfert de chaleur plus efficace. De plus, comparée aux rubans et joints solides, elle minimise la résistance thermique, permettant une gestion thermique plus performante.
Pad thermique vs pâte thermique vs ruban adhésif : coût et durée de vie
Coût et durée de vie des pads thermiques
Les pads thermiques sont généralement plus chers que la pâte thermique et le ruban thermique, notamment les pads thermiques haute performance, dont le prix peut être nettement supérieur. Cependant, malgré leur coût initial plus élevé, leur durée de vie prolongée réduit les dépenses liées au remplacement et à la maintenance.
Coût et durée de vie du ruban thermique
Grâce à sa faible conductivité thermique, le ruban thermique présente généralement un coût initial inférieur. De plus, il conserve son efficacité sur le long terme. Par conséquent, le ruban thermique est le choix privilégié pour les applications aux exigences de dissipation thermique modérées et aux contraintes budgétaires.
Coût et durée de vie de la pâte thermique
La pâte thermique coûte moins cher que les pads thermiques, mais plus cher que le ruban thermique. De plus, ses performances sont supérieures à celles des pads thermiques standard, ce qui en fait un choix économique. Cependant, sa durée de vie est courte et elle a tendance à sécher et à durcir à l'usage, nécessitant un remplacement plus fréquent (environ tous les 1 à 3 ans). Cela peut engendrer des coûts plus élevés à long terme.
Pad thermique vs. pâte thermique vs. ruban adhésif : application
Applications des matériaux d'interface thermique
Premièrement, il existe différents types de pads thermiques, avec des conductivités thermiques et des épaisseurs variées, adaptés à la plupart des espaces entre les composants des appareils électroniques, des éclairages LED et des machines industrielles. Deuxièmement, contrairement à la pâte thermique, ils ne nécessitent pas de remplacement fréquent et peuvent être utilisés dans des équipements complexes, réduisant ainsi les besoins de maintenance. Cependant, leur utilisation dans des projets exigeant une conductivité thermique élevée engendre des coûts plus importants. De plus, leur utilisation est déconseillée sur les appareils dont les composants présentent des surfaces rugueuses.
Applications de la pâte thermique
Si vous recherchez un matériau d'interface thermique très performant pour des composants aux géométries complexes, la pâte thermique est un excellent choix. Elle convient non seulement aux surfaces planes comme aux surfaces complexes, mais offre également des performances thermiques supérieures aux pads et rubans thermiques. De plus, elle est particulièrement adaptée aux applications nécessitant de faibles espaces. Vous pouvez l'utiliser pour la gestion thermique des processeurs (CPU/GPU), des équipements de communication, des appareils électroniques et autres applications similaires.
Applications du ruban thermique
Le ruban thermique est mieux adapté aux projets exigeant une adhérence optimale, tels que les écrans, les téléphones portables et les tablettes. Dans les appareils portables aux exigences de dissipation thermique moindres, le choix d'un ruban thermoconducteur s'avère particulièrement judicieux. Cependant, il ne résiste pas aux contraintes des applications à forte dissipation thermique.
Pad thermique, pâte thermique ou ruban adhésif ?
| Article | coussins thermiques | Pâte thermique | ruban thermique |
| Formulaire | Matériau en feuille solide préformée | Matériau semi-solide ressemblant à de la boue | Matériau en feuille solide préformée |
| Facilité d'utilisation | Facile | Complexe | Très facile |
| Utilisation répétée | Oui (sans adhésif laminé) | N / A | N / A |
| conductivité thermique | Faible, certains modèles sont même plus élevés | Plus haut | Inférieur |
| Durée de vie | 5 à 10 ans | 12 mois | 6 à 12 mois |
| Force d'adhérence et adhérence | Adhère aux surfaces planes ; certains modèles peuvent être personnalisés avec une couche adhésive. | Aucun | Adhère aux surfaces planes avec une force d'adhérence élevée |
| coût | Élevé, certains modèles étant proposés à un prix plus élevé. | Faible, mais nécessite un remplacement régulier | Inférieur |
| Application | Surface rugueuse ou lisse | Surfaces lisses et rugueuses, petits interstices, applications hautes performances | Surface lisse, faibles exigences de dissipation thermique, applications ne nécessitant pas de fixation par vis |
FAQ
Puis-je utiliser des pads thermiques ou du ruban thermique de deux épaisseurs différentes sur la surface du composant ?
Comme les épissures peuvent engendrer des connexions desserrées, provoquant des infiltrations d'air et une augmentation de la résistance thermique, il est préférable d'utiliser un tampon ou un ruban thermique. À défaut, pour les surfaces irrégulières, il convient d'utiliser de la pâte thermique afin de minimiser l'impédance thermique.
Pourquoi utiliser des matériaux d'interface thermique ?
Les composants génèrent de la chaleur en fonctionnement. Un défaut de dissipation rapide de cette chaleur peut affecter les performances ou réduire la durée de vie de l'équipement. Les matériaux d'interface thermique remplacent l'air, faible conducteur thermique, afin d'accélérer le transfert de chaleur et de réduire la résistance thermique due à une surface de contact insuffisante, permettant ainsi une dissipation de chaleur plus efficace.
Le ruban thermique peut-il remplacer les pads thermiques ?
Le ruban thermique, bien qu'étant également un matériau en feuille solide offrant des capacités de fixation supplémentaires, possède une conductivité thermique plus faible et est couramment utilisé dans des projets impliquant de faibles charges de dissipation de chaleur.
La pâte thermique nécessite-t-elle un temps de polymérisation ?
La pâte thermique est efficace sans durcissement lors de l'application. Cependant, elle a tendance à sécher avec le temps et nécessite d'être remplacée.
Le ruban thermique est-il conducteur ?
Le ruban thermique est isolant, protégeant ainsi les systèmes électriques de votre équipement et assurant un fonctionnement stable.
Si l'espace entre le composant et le dissipateur thermique est plus important, quel matériau dois-je utiliser ?
Les pads thermiques offrent un choix d'épaisseurs plus large et peuvent être utilisés pour des espaces plus importants. Si votre composant est rugueux mais que l'espace est inférieur à 0,2 mm, vous pouvez appliquer une couche de pâte thermique plus épaisse pour minimiser la différence de température entre le composant et le support (BLT).
Réflexions finales
Grâce aux informations contenues dans cet article, vous pouvez choisir la solution la plus adaptée parmi les pads thermiques, les adhésifs thermiques et les pâtes thermiques. Si vous avez besoin d'un fournisseur fiable pour la suite, NOTE DE GALLOP possède plus de 10 ans d'expertise dans le domaine du TIM et est capable de fournir des services sur mesure, de l'introduction de nouveaux produits au lancement de produits.
