Vous connaissez peut-être… coussins thermiques et ruban thermique Vous hésitez entre deux matériaux d'interface thermique ? Cet article détaille leurs différences en termes de matières premières, de propriétés et d'utilisation.
Que sont les pads thermiques ?
Les coussinets thermiques sont pré-moulés matériaux d'interface thermique Ces matériaux comblent l'espace entre l'élément chauffant et le dissipateur thermique. Ils contribuent à dissiper la chaleur en remplaçant l'air entre l'élément chauffant et le dissipateur, augmentant ainsi la surface de contact et réduisant la résistance thermique. Ils possèdent généralement une conductivité thermique très élevée, variable selon le matériau utilisé.
Que sont les rubans thermiques ?
Les rubans thermiques servent principalement à coller deux composants tout en assurant la conductivité thermique, faisant office d'interface thermique. Ils permettent de fixer des composants sans vis ni clous, ce qui les rend très faciles à installer et adaptés au collage direct sur diverses surfaces. Ils renforcent la résistance mécanique des produits tout en assurant la conductivité thermique nécessaire pour prévenir la surchauffe et les pertes de contrôle des équipements.
Pad thermique vs ruban thermique : comparaison des matériaux
Matériaux du coussin thermique
Les pads thermiques courants sont composés de silicone auquel on ajoute des matériaux à haute conductivité thermique, des paillettes de graphite, des matériaux à changement de phase et de la céramique. Différents pads thermiques, fabriqués à partir de matériaux différents, présentent des caractéristiques distinctes (par exemple, conductivité thermique, plage de températures, coût). Vous pouvez les choisir en fonction de vos besoins. De plus, contrairement aux rubans thermoconducteurs, la couche adhésive des pads thermoconducteurs est personnalisable.
Matériaux du ruban thermique
Les rubans adhésifs thermoconducteurs sont généralement double face et se composent d'une couche de support et de deux couches adhésives. Afin d'éviter que le ruban ne colle et ne se décolle avant utilisation, il est recouvert d'un film protecteur. Ce film se retire facilement lors de l'utilisation. La couche de support est constituée de PET ou de tissu de fibres de verre additionné de particules de céramique thermoconductrices. L'adhésif est principalement composé d'acrylique.
Pad thermique vs ruban thermique : comparaison des propriétés
Comparaison de la conductivité thermique
Les différents modèles de pads et de rubans thermiques présentent des coefficients de conductivité thermique différents. En général, les pads thermiques ont une conductivité thermique supérieure à celle des rubans thermiques, offrant ainsi de meilleures performances thermiques. Les rubans thermiques présentent une conductivité thermique d'environ 0,5 à 5 W/mK, tandis que les pads thermiques ultra-performants peuvent atteindre une excellente conductivité thermique de 90 W/mK.
Comparaison des températures de fonctionnement
Les joints et rubans thermoconducteurs résistent aux températures extrêmes et garantissent une performance stable. Les joints thermoconducteurs peuvent être utilisés entre -60 et 200 °C, tandis que les rubans adhésifs thermoconducteurs résistent entre -40 et 120 °C. Les joints thermoconducteurs sont plus résistants aux variations de température, mais les deux types de joints sont conformes à la norme UL94-VO (inflammabilité). Vous pouvez donc les utiliser en toute sécurité aux températures recommandées.
Comparaison de la force d'adhérence
Le ruban thermique est un adhésif puissant. Il assure une forte adhérence sur diverses surfaces sans nécessiter d'outils supplémentaires tels que des vis et des clous. Les coussinets thermiques contiennent un adhésif dans leur composition en caoutchouc, mais cet adhésif est léger. Il suffit à peine pour faciliter le remplissage des creux plats. Cependant, si nécessaire, vous pouvez opter pour une entretoise thermoconductrice avec une couche adhésive afin d'obtenir une meilleure adhérence. Attention toutefois, cela peut affecter sa conductivité thermique.
Comparaison de la difficulté d'application
Les rubans et cales thermiques sont des matériaux souples et rigides. Il n'est pas nécessaire de les appliquer sur la surface de manière aussi uniforme que… pâte thermique. Leur extrême souplesse leur permet d'adhérer facilement aux surfaces et de se comprimer en de très fines épaisseurs avec une faible pression. Lors de leur utilisation, vous pouvez les découper aisément en différentes tailles, épaisseurs et formes pour répondre aux besoins de diverses surfaces.
Comparaison de la durée de vie
Les pads et rubans thermiques sont conçus pour durer longtemps grâce à un contrôle qualité rigoureux. Cependant, leurs performances peuvent se dégrader avec le temps et il faudra alors les remplacer. Les pads thermiques ont une durée de vie de 3 à 7 ans, et les pads ultra-performants peuvent durer encore plus longtemps. Le ruban thermique, quant à lui, a une durée de vie d'environ 2 à 5 ans, soit moins que les pads thermiques. De plus, une utilisation inappropriée, comme une température hors de la plage recommandée, peut réduire considérablement la durée de vie des pads et des rubans thermiques.
Comparaison de la réutilisabilité
Une fois appliquée, la bande thermique est difficile à retirer. Son retrait peut laisser des résidus, voire endommager les composants. De plus, la couche adhésive de la bande usagée est détruite et inutilisable. Les pads thermiques sans adhésif offrent une stabilité de performance durable et sont réutilisables sauf en cas de dommages physiques. Toutefois, pour une dissipation thermique optimale, il est recommandé de remplacer rapidement les pads thermiques usagés.
Comparaison des coûts
Les pads thermiques coûtent plus cher que les rubans thermiques en raison de la différence de matières premières. Les cales thermiques ultra-performantes sont plus onéreuses, mais offrent des performances supérieures. Cependant, les pads thermiques ont une durée de vie plus longue et sont réutilisables, ce qui en fait une option économique.
Pad thermique vs ruban thermique : comparaison des applications
Application des coussins thermiques
Pour faciliter leur application, les pads thermiques peuvent être transformés en feuilles, en pièces découpées à l'emporte-pièce ou en cartes pré-laminées avec adhésif, DC1 (adhésif simple face), etc. Ils peuvent être utilisés dans les modules de batteries pour véhicules électriques, les éclairages LED haute puissance, les modules d'alimentation, les équipements de télécommunications, les radars, etc., équipement laser CNC, et bien plus encore. Les pads thermiques assurent une dissipation thermique stable, maintiennent un fonctionnement normal et prolongent la durée de vie de votre équipement.
Des problématiques similaires de conception thermique se posent pour les luminaires décoratifs, tels que : Systèmes muraux en onyx bleu rétroéclairés par LED, qui utilisent des matrices de LED denses derrière des panneaux de pierre translucides.
Application du ruban thermique
Les rubans thermoconducteurs sont souvent conditionnés en feuilles, en pièces prédécoupées ou en rouleaux pour une utilisation simplifiée. Ils servent couramment au montage de composants tels que des dissipateurs thermiques, des LED, des transistors, ou encore à l'installation de modules de refroidissement thermoélectriques. Ils assurent une connexion robuste et contribuent à la dissipation thermique de votre appareil.
Comment choisir entre les pads thermiques et les rubans thermiques ?
Choisissez en fonction de la fonction
Si la conductivité thermique est votre critère principal, les pads thermiques sont la meilleure option. Ils offrent un large choix de conductivités pour répondre aux besoins de vos différents appareils et leur durée de vie est longue. Si vous avez besoin d'une adhérence plus forte, le ruban thermique est plus adapté. Il permet une fixation optimale sans vis.
Choisissez en fonction de votre produit
Si vous utilisez le matériau d'interface thermique pour combler un grand espace ou sur une surface très irrégulière, choisissez un ruban thermique plus épais afin de minimiser la résistance thermique et d'améliorer la conductivité thermique. Pour les appareils portables soumis à des contraintes de poids importantes, privilégiez un ruban thermique plus léger. Enfin, pour les appareils exposés aux vibrations et aux chocs (comme ceux embarqués dans les automobiles), optez pour un ruban thermoconducteur afin d'optimiser la fiabilité de votre produit.
Choisissez en fonction de votre budget
Le ruban thermique est une option plus économique. Cependant, pour les produits à haute durabilité, privilégiez les pads thermiques, plus résistants. Rubans et pads thermiques sont faciles à installer et conviennent à l'automatisation à grande échelle. Le choix optimal dépendra de vos besoins en termes de performances et de budget.
Conclusion
La lecture de cet article vous aidera à faire un choix éclairé. Qu'il s'agisse de pads ou de rubans thermiques, GALLOP INNOTEK possède l'expérience et l'équipe de professionnels nécessaires pour vous fournir des solutions de haute qualité. Nous espérons devenir votre partenaire de confiance ; n'hésitez pas à nous contacter !
