Толщина термопрокладки: 0.5 мм, 1 мм, 1.5 мм, 2 мм.

Почему устройство часто начинает сильнее нагреваться после установки более толстой термопрокладки с более высоким рейтингом?

Выбор между прокладками толщиной 0.5 мм, 1 мм, 1.5 мм и 2 мм — это строгий баланс между общим тепловым сопротивлением и механическим напряжением при зажиме. В этом руководстве подробно рассматриваются компромиссы в производительности каждой стандартной толщины, указываются их механические пределы и показано, как рассчитать точную посадку в сжатом состоянии для вашего оборудования.

Быстрое сравнение

Это исходные условия, а не таблица совместимости устройств. Перед выпуском чертежа ознакомьтесь с полным руководством по выбору толщины термопрокладок .

термопрокладки толщиной 0.5 мм

Прокладка толщиной 0.5 мм подходит для узких зазоров с жестким контролем плоскостности и высоты. Благодаря короткому проводящему пути она может обеспечить меньшее объемное сопротивление, чем более толстая прокладка из того же материала.

Его слабым местом является допуск. Если один из углов выходит за пределы допустимого диапазона сжатия контактной площадки, контакт быстро исчезает. Проверьте плоскостность крышки, изгиб печатной платы, соосность компонентов, толщину клея и допуск контактной площадки.

Используйте зазор 0.5 мм только в том случае, если ваши измерения показывают достаточное сопротивление для контакта в самом большом зазоре и приемлемую силу в самом маленьком зазоре.

термопрокладки толщиной 1 мм

Один миллиметр популярен, потому что он позволяет компенсировать большие перепады высоты, оставаясь при этом удобным для резки и сборки. Часто это полезный размер для прототипов, предназначенных для умеренных зазоров.

Не следует пытаться втиснуть контактную площадку толщиной 1 мм в гораздо меньшее пространство. Процент сжатия может показаться приемлемым, но требуемое усилие все равно может превышать предел прочности печатной платы или корпуса. Получите точную кривую зависимости сжатия от деформации для данного класса компонентов.

термопрокладки толщиной 1.5 мм

Прокладка толщиной 1.5 мм обеспечивает большую податливость на неровных поверхностях, при разной высоте компонентов и в корпусах с большими допусками. Она может быть практичным решением для массивов VRM, силовых устройств и корпусов — но только после проведения измерений.

Увеличение толщины повышает объемное сопротивление при той же проводимости и площади. Оно также усиливает эффекты допуска по толщине. При типичном заявленном компанией Jiuju стандартном допуске по толщине ±10%, контактная площадка толщиной 1.5 мм может охватывать более широкий абсолютный диапазон, чем площадка толщиной 0.5 мм. Более жесткий контроль ±5% предоставляется по запросу и подтверждению.

термопрокладки толщиной 2 мм

Прокладка толщиной 2 мм предназначена для заполнения зазоров, а не является универсальным решением. Она может перекрыть большой зазор, где тонкий слой не обеспечивает достаточного контакта.

Внимательно изучите четыре типа неисправностей:

1. Охладитель останавливается на площадке до того, как замкнется крепежное соединение.
2. Печатная плата прогибается, когда контактная площадка оказывает обратное давление.
3. Соседняя паста или граница фазового перехода теряет контакт.
4. При сжатии или вибрации прокладка смещается вбок.

Если зазор сильно неровный, то использование расходного материала может быть проще контролировать, чем использование толстого листа. См. сравнение термопрокладки и термопасты.

Термоинтерфейсные прокладки против альтернативных термоинтерфейсов

Сравнивайте зазоры 0.5 мм, 1 мм, 1.5 мм и 2 мм только после подтверждения необходимости использования сжимаемого листа. Если две поверхности уже плотно прилегают друг к другу, и основная задача состоит в смачивании микроскопической шероховатости, то для соединения лучше подойдут паста или материал с фазовым переходом. Если соединение имеет измеримый зазор и должно компенсировать контролируемый диапазон допусков, логичным вариантом является прокладка. В случае сильно неровных или многоуровневых зазоров может потребоваться использование необязательного заполнителя.

Это решение принимается до определения показателя теплопроводности. Толстая прокладка, используемая в тонком поверхностно-смачивающем соединении, создает ненужный путь передачи тепла и создает дополнительную нагрузку. Паста, используемая для заполнения структурного зазора, может оставлять пустоты или смещаться во время эксплуатации. Сначала определите функцию интерфейса, а затем выберите толщину прокладки.

Вычисляйте, а не гадайте.

Для целевого сжатия C и измеренный зазор G:

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

Если рабочий зазор составляет 0.80 мм, а выбранный сорт проверен на соответствие целевому показателю в 20%:

T = 0.80 / 0.80 = 1.00 mm

Затем проверяются минимальный и максимальный зазор, а также допуск на контактные площадки. Расчет позволяет выбрать прототип. Кривая зависимости силы от нагрузки и результаты испытаний сборки определяют, выдержит ли он серийное производство.

Стандарт ASTM D5470 полезен в качестве контекстного документа, поскольку он отделяет тепловое сопротивление от отдельного показателя теплопроводности. Стандарт ASTM D575 описывает характеристики деформации при сжатии для резиновых смесей.

Что ещё имеет значение, помимо толщины?

• Твердость: Уточните шкалу твердости по Шору 00. В технических характеристиках ковриков Jiuju используется твердость по Шору 00.
• Сила сжатия: Используйте кривую для точного определения уклона и толщины.
• Проводимость и импеданс: Сравните при соответствующем давлении и толщине.
• Электрическая изоляция: Убедитесь, что толщина сжатого слоя по-прежнему соответствует требованиям электрической схемы.
• Армирование: Перевозчик может улучшить погрузочно-разгрузочные работы, но при этом изменить соответствие стандартам.
• Загрязнение: Вблизи оптики и датчиков могут потребоваться варианты с низким уровнем просачивания или без использования силикона.
• Толерантность: Учитывайте как зазор между деталями, так и изменение толщины контактной площадки.

Компания Jiuju публикует стандартные данные о качестве термопрокладок на странице с техническими характеристиками . Для значений, не указанных там, запросите текущий техническое описание и протокол испытаний, а не полагайтесь на заявленные характеристики, характерные для данной линейки продукции.

Номинальная и сжатая посадка

Маркировка типа «1 мм» обозначает номинальный размер. Поставляемая деталь всё ещё имеет допуск, а качество клеевого шва зависит от прочности материала на сжатие. Именно поэтому две прокладки толщиной 1 мм могут прилегать совершенно по-разному.

В качестве примера поставщика, компания Jiuju указывает типичный стандартный допуск по толщине ±10%, с возможностью контроля ±5%, если это позволяют марка стали, конструкция, количество и соглашение о контроле качества. При допуске ±10% номинальная толщина прокладки 1.0 мм может варьироваться от 0.90 до 1.10 мм. Номинальная толщина прокладки 2.0 мм может составлять от 1.80 до 2.20 мм. Процентное отклонение одинаково, но деталь толщиной 2.0 мм имеет в четыре раза больший абсолютный диапазон, чем деталь толщиной 0.5 мм при том же процентном допуске.

Этот диапазон необходимо сочетать с разрывом в доступности оборудования:

• Для проверки минимального контакта используйте максимально тонкую подушечку с наибольшим зазором.
• Для проверки максимального сжатия и силы используйте максимально толстую из допустимых прокладок с наименьшим зазором.
• Добавьте к выпущенной конструкции требования к клею, подложке, вырубке и облицовке.
• Опишите, как измеряется толщина поступающей жидкости, включая усилие, прилагаемое измерительным прибором, и места отбора проб.

Не используйте показания штангенциркуля, полученные при измерении одного образца мягкой ткани, в качестве полного плана входного контроля. В перечень оборудования Jiuju входят толщиномер и дюрометр Шора 00; в рамках проекта также может быть запрошено указание размеров, твердости, проводимости и внешнего вида в согласованном акте отгрузки. Акт подтверждает только перечисленные проверки, поэтому в соглашение о качестве следует включить критические пределы приемки и периодичность проверок.

Для нестандартных зазоров компания Jiuju предлагает нестандартную номинальную толщину контактных площадок от 0.3 до 15 мм. Рассматривайте это как возможность уточнить наличие нужного материала, а не как повод выбирать толстую площадку до проведения замеров в сборе.

FAQ

Можно ли заменить прокладку толщиной 1 мм на прокладку толщиной 1.5 мм?

Только если меньший зазор может выдержать возникающую силу сжатия, и радиатор по-прежнему правильно установлен. Увеличение на 0.5 мм — это много для компактной сборки.

Можно ли использовать две подушечки толщиной 0.5 мм вместо одной подушечки толщиной 1 мм?

Для прототипа это может сработать, но дополнительный интерфейс и перемещение слоев делают многослойную конструкцию менее воспроизводимой. Для серийного производства обычно лучше использовать одну термопрокладку толщиной 1 мм. См. статью « Можно ли использовать многослойные термопрокладки?».

Какова оптимальная толщина для видеокарты или SSD-накопителя?

Толщина указана для конкретной версии кулера и материнской платы. Если надежных спецификаций нет, измерьте устройство. Общие таблицы компонентов не учитывают различия между производителями плат и корпусами.

Выберите регулируемую посадку.

Окончательный вывод: подбирайте толщину в соответствии с вашими проектными целями.

Выбор между прокладками толщиной 0.5 мм, 1 мм, 1.5 мм и 2 мм сводится к балансу между механической податливостью и тепловым сопротивлением:

• 0.5 мм: Выбирайте прецизионно обработанные плоские поверхности, где минимизация теплового сопротивления имеет первостепенное значение, а накопление допусков незначительно.
• 1.0 мм: Универсальная базовая модель для умеренных зазоров, обеспечивающая надежный баланс тепловых характеристик и поглощения деформаций.
• 1.5 мм: Практичный выбор для многокомпонентных матриц (например, VRM) или литых корпусов со значительными перепадами высоты.
• 2.0 мм: Наилучшим образом подходит для широких конструктивных зазоров, где требуется гибкое перекрытие зазоров, при условии, что механические упоры предотвращают чрезмерное изгибание доски.

Быстрый процесс подбора и определения размеров

1. Составьте карту реального разрыва: Измерьте минимальный и максимальный зазор при полном моменте затяжки крепежных элементов.
2. Учитывайте накопление допусков: Добавьте к предельным значениям размеров крепежных элементов допуски, установленные при производстве контактных площадок (обычно от ±10% до ±5%).
3. Проверьте кривую напряжение-деформация: Убедитесь, что выбранная толщина обеспечивает сжатие не менее 15–20% в самом широком зазоре, не превышая предельных нагрузок на компонент в самом узком зазоре.
4. Проверка при рабочей нагрузке: Проведите испытание теплового сопротивления и механической герметизации при реальных рабочих температурах и термических циклах.

Нужна помощь в точном подборе толщины для вашего производственного заказа?

Незначительная ошибка в расчете толщины контактной площадки может привести к растрескиванию паяных соединений или ухудшению теплового контакта. Предоставьте нашей команде инженеров-тепловщиков информацию о размерах зазоров в CAD-модели, компоновке компонентов и допустимом давлении зажима . Мы проанализируем ваши допуски, порекомендуем оптимальный класс контактных площадок и предоставим индивидуальные данные о напряжении-деформации, а также образцы для проверки, адаптированные к вашему оборудованию.