Dicke des Wärmeleitpads: 0.5 mm vs. 1 mm vs. 1.5 mm vs. 2 mm

Geschrieben von
Tiger.Lei
Letzte Aktualisierung:

Vergleichen Sie 0.5 mm, 1 mm, 1.5 mm und 2 mm dicke Wärmeleitpads anhand von gemessenem Spalt, Kompression, Wärmewiderstand, Toleranz usw.

Wählen Sie zwischen 0.5 mm, 1 mm, 1.5 mm und 2 mm dicken Wärmeleitpads anhand des gemessenen Arbeitsspalts und der erforderlichen Anpresskraft , nicht anhand der Bauteilbezeichnung. Ein 1 mm dickes Pad ist nicht automatisch „für VRAM“ geeignet, und ein 2 mm dickes Pad ist nicht automatisch „besser für die Kühlung“.

Die richtige Größe ist die dünnste Ausführung, die auch bei maximalem Spalt einen vollständigen Kontakt gewährleistet, ohne die Druckgrenze der Baugruppe zu überschreiten. Hier sehen Sie einen Vergleich der gängigen Größen.

Schneller Vergleich

PolsterstärkeBester Ausgangspunkt VorteilHauptrisiko
0.5mmDichte, ebene, gut kontrollierte SchnittstellenKurzer WärmepfadFehlender Kontakt, wenn der Abstand variiert
1.0mmMäßige Lücken bei angemessener PlanaritätAusgewogenes Verhältnis von Passform und WiderstandKann einen Spalt deutlich unter 1 mm überlasten.
1.5mmGrößere Lücken oder unterschiedliche BauteilhöhenMehr KonformitätsbereichHöherer Volumenwiderstand und Kraftvariation
2.0mmGroße Lücken und nachgiebige StrukturenBrücken überbrücken erhebliche TrennungKühlkörperanhebung, Platinenverformung und seitliche Bewegung

Dies sind Ausgangsbedingungen, keine Gerätekompatibilitätstabelle. Lesen Sie die vollständige Anleitung zur Auswahl der Wärmeleitpaddicke, bevor Sie eine Zeichnung freigeben.

Vergleich der Wärmeleitpaddicke: 0.5 mm vs. 1 mm vs. 1.5 mm vs. 2 mm

0.5 mm Wärmeleitpads

Ein 0.5 mm dünnes Pad eignet sich für schmale Spalten mit hoher Ebenheit und Höhenkontrolle. Aufgrund des kurzen Leitungsweges bietet es einen geringeren Widerstand als ein dickeres Pad aus demselben Material.

Die Schwäche liegt in der Toleranz. Öffnet sich eine Ecke über den nutzbaren Kompressionsbereich des Pads hinaus, geht der Kontakt schnell verloren. Prüfen Sie die Planheit des Deckels, die Wölbung der Leiterplatte, die Koplanarität der Bauteile, die Klebstoffdicke und die Pad-Toleranz.

Verwenden Sie 0.5 mm nur dann, wenn Ihre Messungen eine ausreichende Interferenz für den Kontakt bei der größten Spaltweite und eine akzeptable Kraft bei der kleinsten Spaltweite zeigen.

1 mm Wärmeleitpads

Ein Millimeter ist beliebt, weil er größere Höhenunterschiede ausgleichen kann und gleichzeitig beim Zuschneiden und Montieren gut handhabbar bleibt. Er ist oft eine nützliche Prototypgröße für moderate Spaltbreiten.

Drücken Sie ein 1 mm großes Pad nicht in einen deutlich kleineren Raum. Die prozentuale Kompression mag zwar akzeptabel erscheinen, die erforderliche Kraft kann jedoch die Belastungsgrenze der Leiterplatte oder des Gehäuses überschreiten. Ermitteln Sie die Kompressions-Durchbiegungs-Kurve des jeweiligen Bauteils.

1.5 mm Wärmeleitpads

Eine 1.5 mm dicke Auflagefläche bietet mehr Flexibilität bei unebenen Oberflächen, unterschiedlichen Bauteilhöhen und Gehäusen mit größeren Toleranzen. Sie kann für VRM-Arrays, Leistungshalbleiter und Gehäuse geeignet sein – jedoch erst nach vorheriger Messung.

Die zusätzliche Dicke erhöht den Widerstand bei gleicher Leitfähigkeit und Fläche. Sie verstärkt auch die Auswirkungen von Dickentoleranzen. Bei der von Jiuju angegebenen Standardtoleranz von ±10 % kann ein nominell 1.5 mm dickes Pad einen größeren absoluten Toleranzbereich abdecken als ein 0.5 mm dickes Pad. Eine engere Toleranz von ±5 % ist nach vorheriger Anfrage und Bestätigung möglich.

2 mm Wärmeleitpads

Ein 2 mm dickes Pad dient als Lückenfüller, nicht als universelle Verbesserung. Es kann größere Spalten überbrücken, bei denen eine dünne Kontaktfläche keinen Kontakt aufrechterhalten kann.

Prüfen Sie die vier Fehlermodi sorgfältig:

  1. Der Kühler stoppt auf dem Pad, bevor die Befestigungsverbindung schließt.
  2. Die Leiterplatte biegt sich durch, wenn das Pad zurückdrückt.
  3. Eine benachbarte Pasten- oder Phasenübergangsgrenzfläche verliert den Kontakt.
  4. Das Polster verschiebt sich bei Kompression oder Vibration seitlich.

Bei stark unregelmäßigen Spalten lässt sich ein gießbares Material unter Umständen leichter verarbeiten als eine dicke Platte. Siehe Wärmeleitpad vs. Wärmeleitkitt.

Vergewissern Sie sich, dass die Unterlage aus dem richtigen Material besteht.

Vergleichen Sie 0.5 mm, 1 mm, 1.5 mm und 2 mm erst, nachdem Sie sichergestellt haben, dass die Fuge eine kompressible Platte benötigt. Liegen zwei Oberflächen bereits nahe beieinander und geht es hauptsächlich darum, mikroskopische Rauheiten zu benetzen, eignen sich Pasten oder Phasenwechselmaterialien möglicherweise besser für die Grenzfläche. Weist die Fuge einen messbaren Spalt auf und muss einen kontrollierten Toleranzbereich abdecken, ist ein Pad eine sinnvolle Option. Bei stark unregelmäßigen oder unterschiedlich hohen Spalten kann ein auftragbarer Spaltfüller von Vorteil sein.

Diese Entscheidung muss vor der Bestimmung des Leitfähigkeitswertes getroffen werden. Ein dickes Pad in einer dünnen, benetzenden Verbindung erzeugt einen unnötigen Wärmepfad und zusätzliche Kräfte. Paste, die zum Überbrücken eines Strukturspalts verwendet wird, kann Hohlräume hinterlassen oder sich im Betrieb verschieben. Definieren Sie zuerst die Funktion der Schnittstelle; wählen Sie erst dann die Paddicke.

Berechnen statt raten

Für die Zielkompression C und gemessene Lücke G:

Nominal starting thickness T = G / (1 − C)

Wenn der Arbeitsspalt 0.80 mm beträgt und die gewählte Güteklasse mit einem Zielwert von 20 % validiert wird:

T = 0.80 / 0.80 = 1.00 mm

Anschließend werden der minimale und maximale Spalt sowie die Toleranz der Auflagefläche geprüft. Anhand der Berechnung wird ein Prototyp ausgewählt. Die Kraftkurve und der Montagetest entscheiden über die Serienreife.

ASTM D5470 bietet einen hilfreichen Kontext, da es die thermische Impedanz von einer isolierten Leitfähigkeitszahl trennt. ASTM D575 behandelt die Kompressions- und Durchbiegungscharakteristik von Gummimischungen.

Entscheidungsablauf zur Auswahl gängiger Wärmeleitpaddicken anhand von gemessenem Spalt und Kompression

Was zählt neben der Dicke?

  • Härte: Bitte prüfen Sie die Härteskala (Shore 00). Jiuju-Pads verwenden in ihren Spezifikationen Shore 00.
  • Kompressionskraft: Verwenden Sie die Kurve, um die genaue Körnung und Dicke zu ermitteln.
  • Leitfähigkeit und Impedanz: Vergleichen Sie bei entsprechendem Druck und entsprechender Dicke.
  • Elektrische Isolierung: Prüfen Sie, ob die Dicke unter Druck noch den elektrischen Anforderungen entspricht.
  • Verstärkung: Ein Transportunternehmen kann die Handhabung verbessern, aber die Konformität verändern.
  • Kontamination: In der Nähe von Optiken und Sensoren können verlustarme oder silikonfreie Alternativen erforderlich sein.
  • Toleranz: Berücksichtigen Sie sowohl die Spaltbreite als auch die Abweichung der Paddicke.

Jiuju veröffentlicht Standarddaten auf seiner Seite mit den Spezifikationen für Wärmeleitpads . Für dort nicht aufgeführte Werte fordern Sie bitte das aktuelle technische Datenblatt (TDS) und den Prüfbericht an, anstatt sich auf Angaben zur Produktfamilie zu verlassen.

Gleiche Nenndicke bedeutet nicht gleiche Einbaudicke

Eine Angabe wie „1 mm“ kennzeichnet ein Nennmaß. Das gelieferte Teil weist dennoch eine Toleranz auf, und die Qualität der Klebefuge hängt vom Kompressionsverhalten des Materials ab. Daher können zwei 1 mm dicke Pads sehr unterschiedliche Passungen aufweisen.

Jiuju, ein Lieferant, gibt beispielsweise eine typische Standardtoleranz der Dicke von ±10 % an, optional auch ±5 %, sofern Güteklasse, Konstruktion, Menge und Prüfvereinbarung dies zulassen. Bei einer Toleranz von ±10 % kann ein nominell 1.0 mm dickes Bauteil Abweichungen von 0.90 bis 1.10 mm aufweisen. Ein nominell 2.0 mm dickes Bauteil kann Abweichungen von 1.80 bis 2.20 mm aufweisen. Der prozentuale Wert ist zwar gleich, aber der absolute Toleranzbereich ist bei einem 2.0 mm dicken Bauteil viermal so groß wie bei einem 0.5 mm dicken Bauteil.

Diese Reichweite muss mit der Hardwarelücke kombiniert werden:

  • Verwenden Sie das dünnste zulässige Pad mit dem größten Abstand, um den Mindestkontakt zu prüfen.
  • Verwenden Sie das dickste zulässige Polster mit dem kleinstmöglichen Abstand, um die maximale Kompression und Kraft zu überprüfen.
  • Ergänzen Sie die freigegebene Konstruktion um die Anforderungen an Klebstoff, Trägermaterial, Stanzteile und Auskleidung.
  • Definieren Sie, wie die Eingangsdicke gemessen wird, einschließlich der Messkraft und der Messpunkte.

Verwenden Sie nicht die Messung eines einzelnen weichen Musters als Grundlage für die vollständige Wareneingangsprüfung. Jiuju verfügt über eine dokumentierte Ausrüstung, darunter ein Dickenmessgerät und ein Shore-00-Härteprüfgerät. Projektbezogen können zudem Angaben zu Abmessungen, Härte, Leitfähigkeit und Aussehen im vereinbarten Lieferschein gefordert werden. Da der Lieferschein nur die aufgeführten Prüfungen bestätigt, sollten kritische Akzeptanzgrenzen und Prüfhäufigkeiten in der Qualitätsvereinbarung festgelegt werden.

Für ungewöhnliche Spaltmaße gibt Jiuju kundenspezifische Nominaldicken der Pads von 0.3 bis 15 mm an. Dies dient lediglich der Bestätigung des exakten Materials und ist kein Grund, vor der Vermessung der Baugruppe ein dickes Pad zu wählen.

FAQ

Kann ich ein 1 mm Pad durch ein 1.5 mm Pad ersetzen?

Nur wenn der kleinere Spalt die entstehende Kompressionskraft aufnehmen kann und der Kühlkörper weiterhin korrekt sitzt. Eine Vergrößerung um 0.5 mm ist bei einer kompakten Bauweise erheblich.

Kann ich zwei 0.5-mm-Pads anstelle eines 1-mm-Pads verwenden?

Für einen Prototyp mag das funktionieren, aber die zusätzliche Schnittstelle und die Schichtbewegung erschweren die Wiederholgenauigkeit des Stapels. Für die Serienproduktion ist ein einzelnes 1-mm-Pad in der Regel besser geeignet. Lesen Sie dazu auch: „ Kann man Wärmeleitpads stapeln?

Welche Dicke ist für eine GPU oder eine SSD am besten geeignet?

Die Dicke ist für den jeweiligen Kühler und die jeweilige Platinenrevision spezifiziert. Falls keine verlässliche Spezifikation vorliegt, messen Sie das Bauteil. Allgemeine Bauteiltabellen können Unterschiede zwischen Platinenpartnern und Gehäusen nicht berücksichtigen.

Wählen Sie eine kontrollierte Passform

Die Unterschiede zwischen 0.5 mm, 1 mm, 1.5 mm und 2 mm dicken Dämpfungspads sind kein Beliebtheitskriterium, sondern eine Frage der Geometrie und der Krafteinwirkung. Messen Sie den Spalt, berücksichtigen Sie die Toleranzen, berechnen Sie den Kompressionsbereich und prüfen Sie die Passung unter Last.

Für die Produktionsauswahl teilen Sie Jiuju bitte die Spaltkarte, die Kontaktfläche, die Belastungsgrenze und die Umgebungsbedingungen mit. Die Spezifikationen der Wärmeleitpads geben die Ausgangsqualität vor; die freigegebene Zeichnung sollte die genaue Dicke und das Prüfverfahren festlegen.

Über Tiger.Lei

Mit 20 Jahren Erfahrung in der Herstellung hochwertiger Wärmemanagementlösungen leite ich JiuJu als Pionier in der Modifizierung von Polymerwärmematerialien. Wir haben uns der Entwicklung leistungsstarker, maßgeschneiderter Lösungen verschrieben, um auch Ihre komplexesten thermischen Herausforderungen zu meistern.

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