Épaisseur du pad thermique : 0.5 mm, 1 mm, 1.5 mm ou 2 mm

Why does a device often run hotter after upgrading to a thicker, higher-rated thermal pad?

Choosing between 0.5 mm, 1 mm, 1.5 mm, and 2 mm pads is a strict balance of bulk thermal resistance against mechanical clamping stress. The following guide breaks down the performance trade-offs of each standard thickness, maps their mechanical limits, and shows how to calculate the exact compressed fit for your hardware.

Comparaison rapide

Il s'agit de conditions initiales, et non d'un tableau de compatibilité des appareils. Veuillez consulter le guide complet de sélection de l'épaisseur des pads thermiques avant de soumettre un schéma.

coussinets thermiques de 0.5 mm

Une pastille de 0.5 mm convient aux espaces étroits nécessitant une planéité et une hauteur précises. Grâce à son faible trajet de conduction, elle offre une résistance volumique inférieure à celle d'une pastille plus épaisse du même matériau.

Son point faible réside dans la tolérance. Si un coin s'ouvre au-delà de la plage de compression utile du plot, le contact disparaît rapidement. Vérifiez la planéité du couvercle, la courbure du circuit imprimé, la coplanarité des composants, l'épaisseur de l'adhésif et la tolérance du plot.

Utilisez 0.5 mm uniquement lorsque vos mesures montrent une interférence suffisante pour un contact à l'écart le plus grand et une force acceptable à l'écart le plus petit.

coussinets thermiques de 1 mm

Le millimètre est une dimension courante car elle permet de compenser les variations de hauteur tout en restant facile à découper et à assembler. C'est souvent une taille de prototype pratique pour les jeux modérés.

N'insérez pas de force une pastille de 1 mm dans un espace beaucoup plus petit. Le pourcentage de compression peut sembler acceptable, mais la force requise risque de dépasser la limite du circuit imprimé ou du boîtier. Obtenez la courbe compression-déformation exacte du composant.

coussinets thermiques de 1.5 mm

Une pastille de 1.5 mm offre une meilleure tolérance aux surfaces irrégulières, aux composants de hauteurs différentes et aux boîtiers présentant des tolérances d'empilement importantes. Elle peut convenir aux matrices VRM, aux dispositifs de puissance et aux boîtiers, mais uniquement après avoir été mesurée.

L'épaisseur accrue augmente la résistance volumique pour une conductivité et une surface identiques. Elle amplifie également les effets des tolérances d'épaisseur. Avec la tolérance d'épaisseur standard typique de ±10 % annoncée par Jiuju, une pastille de 1.5 mm d'épaisseur nominale peut présenter une plage de valeurs absolues plus étendue qu'une pastille de 0.5 mm. Un contrôle plus précis de ±5 % est disponible sur demande et après confirmation.

coussinets thermiques de 2 mm

Un tampon de 2 mm sert à combler un espace, et non à améliorer la solution de remplacement. Il peut permettre de compenser un grand écart là où une interface mince ne peut assurer le contact.

Vérifiez attentivement quatre modes de défaillance :

1. Le refroidisseur s'arrête sur le support avant que le joint de fixation ne se ferme.
2. Le circuit imprimé se déforme sous la pression de la pastille.
3. Une interface de pâte ou de changement de phase voisine perd le contact.
4. Le coussinet se déplace latéralement lors de la compression ou des vibrations.

Si l'espace est très irrégulier, un matériau souple peut être plus facile à contrôler qu'une feuille épaisse. Voir la comparaison entre coussinet thermique et pâte thermique.

Pad vs. Alternative TIMs

Ne comparez les épaisseurs de 0.5 mm, 1 mm, 1.5 mm et 2 mm qu'après avoir confirmé la nécessité d'une feuille compressible pour le joint. Si deux surfaces sont déjà très proches et que l'objectif principal est de mouiller une rugosité microscopique, une pâte ou un matériau à changement de phase sera plus adapté à l'interface. Si le joint présente un jeu mesurable et doit absorber une tolérance contrôlée, un tampon est une solution pertinente. Les jeux très irréguliers ou de hauteurs variables peuvent justifier l'utilisation d'un matériau de remplissage jetable.

Cette décision précède le choix du coefficient de conductivité. Un tampon épais utilisé dans un joint mince à mouillage superficiel crée un chemin de chaleur et une force inutiles. La pâte utilisée pour combler un espace structurel peut laisser des vides ou se déplacer en service. Définissez d'abord la fonction de l'interface ; sélectionnez ensuite l'épaisseur du tampon.

Calculez au lieu de deviner

Pour la compression cible C et écart mesuré G:

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

Si l'écart de travail est de 0.80 mm et que la nuance choisie est validée à un objectif de 20 % :

T = 0.80 / 0.80 = 1.00 mm

On vérifie ensuite l'écart minimal et maximal, ainsi que la tolérance du tampon. Le calcul permet de sélectionner un prototype. La courbe de force et le test d'assemblage déterminent sa conformité aux exigences de production.

La norme ASTM D5470 fournit un contexte utile car elle distingue l'impédance thermique d'un simple indice de conductivité. La norme ASTM D575 traite de la caractérisation en compression-déformation des composés de caoutchouc.

Qu'est-ce qui compte outre l'épaisseur ?

• Dureté: Vérifiez l'échelle de dureté. Les spécifications des tapis de Jiuju utilisent la dureté Shore 00.
• Force de compression : Utilisez la courbe pour déterminer la nuance et l'épaisseur exactes.
• Conductivité et impédance : Comparer à pression et épaisseur pertinentes.
• Isolation électrique: Vérifiez que l'épaisseur comprimée reste conforme aux spécifications électriques.
• renforcement: Un transporteur peut améliorer la manutention mais modifier la conformité.
• Contamination: Des solutions à faible fuite de fluide ou sans silicone peuvent être nécessaires à proximité des optiques et des capteurs.
• tolérance: Inclure à la fois l'écart entre les pièces et la variation d'épaisseur du coussinet.

Jiuju publie les données standard sur la page de spécifications de ses pads thermiques . Pour les valeurs non répertoriées, veuillez demander la fiche technique et le rapport de test les plus récents plutôt que de vous fier à une indication générale.

Nominal vs. Compressed Fit

Une indication comme « 1 mm » désigne une dimension nominale. La pièce livrée présente néanmoins une tolérance, et la ligne de collage dépend de la résistance à la compression du matériau. C'est pourquoi deux pastilles de 1 mm peuvent s'ajuster de manière très différente.

À titre d'exemple, Jiuju indique une tolérance d'épaisseur standard de ±10 %, avec une option de contrôle à ±5 % lorsque la nuance, la construction, la quantité et l'accord d'inspection le permettent. Avec une spécification de ±10 %, une pastille d'épaisseur nominale de 1.0 mm peut présenter une épaisseur comprise entre 0.90 et 1.10 mm. Une pastille d'épaisseur nominale de 2.0 mm peut présenter une épaisseur comprise entre 1.80 et 2.20 mm. Le pourcentage est identique, mais la pièce de 2.0 mm offre une plage de tolérance quatre fois supérieure à celle d'une pièce de 0.5 mm, pour une même tolérance relative.

Cette gamme de prix doit être combinée avec l'écart matériel :

• Utilisez la pastille la plus fine autorisée avec le plus grand écart pour vérifier le contact minimal.
• Utilisez le tampon le plus épais autorisé avec l'écart le plus petit pour vérifier la compression et la force maximales.
• Ajouter les exigences relatives à l'adhésif, au support, à la découpe et à la doublure à la construction publiée.
• Décrire comment l'épaisseur entrante est mesurée, y compris la force de mesure et les points d'échantillonnage.

Ne vous basez pas sur la mesure d'un seul échantillon tendre au pied à coulisse pour établir l'intégralité du plan de contrôle à réception. L'équipement documenté de Jiuju comprend un comparateur d'épaisseur et un duromètre Shore 00 ; il est également possible d'exiger que les dimensions, la dureté, la conductivité et l'aspect figurent sur le rapport d'expédition convenu. Ce rapport ne confirme que les contrôles mentionnés ; il est donc essentiel de définir les limites d'acceptation critiques et la fréquence des contrôles dans l'accord qualité.

Pour les jeux inhabituels, Jiuju indique des épaisseurs nominales de coussinets sur mesure allant de 0.3 à 15 mm. Il s'agit d'une possibilité d'approvisionnement permettant de confirmer le matériau exact, et non d'une raison de choisir un coussinet épais avant d'avoir mesuré l'assemblage.

QFP

Puis-je remplacer une plaquette de 1 mm par une plaquette de 1.5 mm ?

Uniquement si le jeu réduit peut supporter la force de compression résultante et si le dissipateur thermique reste correctement positionné. Une augmentation de 0.5 mm est importante dans un ensemble compact.

Puis-je utiliser deux tampons de 0.5 mm au lieu d'un seul tampon de 1 mm ?

Cela peut fonctionner pour un prototype, mais l'interface supplémentaire et le déplacement des couches rendent l'empilement moins reproductible. Un seul pad de 1 mm est généralement préférable pour la production. Consultez l'article « Peut-on empiler des pads thermiques ? ».

Quelle épaisseur est optimale pour une carte graphique ou un SSD ?

L'épaisseur doit être spécifiée pour ce refroidisseur et cette révision de carte mère. En l'absence de spécification fiable, mesurez l'unité. Les tableaux de composants génériques ne tiennent pas compte des différences entre les cartes mères et les boîtiers.

Choisissez une coupe contrôlée

The Final Verdict: Matching Thickness to Your Design Goal

Selecting among 0.5 mm, 1 mm, 1.5 mm, and 2 mm pads comes down to balancing mechanical compliance against thermal impedance:

• 0.5 mm: Choose for precision-machined, flat interfaces where minimizing thermal resistance is paramount and tolerance stackup is negligible.
• 1.0 mm: The versatile baseline for moderate gaps, offering a reliable balance of thermal performance and strain absorption.
• 1.5 mm: The practical choice for multi-component arrays (e.g., VRMs) or cast enclosures with noticeable height variations.
• 2.0 mm: Best reserved for wide structural gaps where compliant gap bridging is required, provided mechanical stops prevent excessive board flex.

Fast Sizing & Selection Workflow

1. Map the True Gap: Measure minimum and maximum clearance under full mechanical fastener torque.
2. Account for Tolerance Stackup: Add pad manufacturing tolerances (typically ±10% to ±5%) to hardware dimensional extremes.
3. Check the Stress-Strain Curve: Verify that the chosen thickness delivers at least 15–20% compression at the widest gap without exceeding component load limits at the narrowest gap.
4. Validate Under Operational Load: Test thermal impedance and mechanical seating under actual operating temperatures and thermal cycling.

Need Help Dialing in the Exact Thickness for Your Production Build?

A minor miscalculation in pad thickness can lead to cracked solder joints or poor thermal contact. Share your CAD gap dimensions, component layout, and allowable clamp pressure with our thermal engineering team. We will analyze your tolerance stackup, recommend the optimal pad grade, and provide customized stress-strain data and validation samples tailored to your hardware.