Tranzystory - montaż z przewodzeniem prądu i ciepła

deus.ex.machina wrote:

jarek_lnx wrote:

napisał:

Punktów styku tranzystora z radiatorem jest tyko kilka, pozostałe przestrzenie powietrzne ma wypełnić pasta, ale nawet po posmarowaniu pastą, tranzystor będzie miał metaliczny styk z radiatorem tam gdzie miał by go bez pasty, dlatego uważam że pasta termoprzewodząca nie będzie miała dużego wpływu na rezystancję (elektryczną) o ile siła docisku będzie właściwa.

Czy mógłby kolega podać jakieś podstawy tych twierdzeń? - literatura fachowa ma chyba trochę inny punkt widzenia.

Stosowanie dielektrycznych smarów w miejscach gdzie musi być zapewniony dobry kontakt elektryczny jest powszechne, robi sie to w celu zabezpieczenia przed korozją i są dowody na to że obecność takiego smaru w miejscu styku nie wprowadza znaczącej zmiany rezystancji *

A co z pastą termoprzewodzącą? pasty o lepszej przewodności zawierają dużo wypełniacza, przez co ich usunięcie z obszarów styku przez dociśnięcie może nie być wystarczające - nie ma co teoretyzować to trzeba sprawdzić, jeśli będzie problem można użyć pasty silikonowej bez wypełniacza.


* Na podstawie "Electrical Contacts: Principles and Applications", Second Edition strona od 174
Do znalezienia w google books

helios wrote:

(...)Czy w dzisiejszych czasach znajdzie się klej lub pasta, która dobrze przewodzi ciepło i prąd, tak żeby zamiast lutowania tranzystora dobry efekt osiągnąć bez jego lutowania?

Znalazłem jakieś smary elektroprzewodzące, ale tam to 85ohm*m więc nie ma szału. Znalazły się też jakieś kleje, ale ich koszt rzędu 200-300zł za kilka gramów to jakieś nieporozumienie. Macie jakieś doświadczenia w tym temacie?

Proponuję oglądnąć film z naprawy urządzenia, w którym to urządzeniu producent największy nacisk położył na pierwszy styk cieplny tranzystor - radiator, lutując wprost do obudowy pierwszy element radiatora - płytkę miedzianą.
Dopiero ten komplet jest montowany na właściwym, już aluminiowym radiatorze, podkładka z gumy silikonowej pokrytej pastą termoprzewodzącą izoluje galwanicznie.

Film:
https://youtu.be/RLIWzXsO6b8

Od 5:20 pokazano wszystko.

Nie wnikam, ile zyskano na zmniejszeniu rezystancji termicznej, w tym urządzeniu to zrobiono.
Podobne są wewnętrzne konstrukcje hybrydowych urządzeń półprzewodnikowych o wielkich mocach strat - elementy są przylutowane do płyty miedzianej, całość zalana tworzywem, przykład:
http://www.easy-soft.net.pl/newsy/modul-bipolarny-o-bardzo-duzej-gestosci-mocy

jarek_lnx wrote:

Stosowanie dielektrycznych smarów w miejscach gdzie musi być zapewniony dobry kontakt elektryczny jest powszechne, robi sie to w celu zabezpieczenia przed korozją i są dowody na to że obecność takiego smaru w miejscu styku nie wprowadza znaczącej zmiany rezystancji *

A co z pastą termoprzewodzącą? pasty o lepszej przewodności zawierają dużo wypełniacza, przez co ich usunięcie z obszarów styku przez dociśnięcie może nie być wystarczające - nie ma co teoretyzować to trzeba sprawdzić, jeśli będzie problem można użyć pasty silikonowej bez wypełniacza.


* Na podstawie "Electrical Contacts: Principles and Applications", Second Edition strona od 174
Do znalezienia w google books

Pełna zgoda ale jak rozumiem tu nie chodzi o problem braku kontaktu tylko o jego poprawienie przez stosowanie pasty/kleju przewodzącego prąd elektryczny a wiec o odmiennych właściwościach niż pasty/kleje dielektryczne - w stykach kontakt zachodzi w miejscu w którym nie ma dielektryka - usuniecie dielektryka następuje w wyniku działania różnych czynników (np ciśnienia a sam styk zazwyczaj kształtowany jest tak by uzyskać efekt samooczyszczenia tak by zminimalizować rezystancje kontaktu - tak się nie dzieje w wypadku obudów elementów elektronicznych w których de facto maksymalizuje się powierzchnie kontaktu z radiatorem by zmniejszyć rezystancje termiczna) - w wypadku obudów elementów elektronicznych może dochodzić do deformacji obudowy, powstawania naprężeń i w efekcie uszkodzenia mechanicznego struktury - to jeden z typowych problemów adresowanych przez producentów w stosownych notach aplikacyjnych - podają oni dopuszczalne momenty ale to wszystko przy założeniu ze element jest poprawnie położony na płaskim podłożu - jeśli podłoże radiatora będzie zdeformowane istnieje ryzyko uszkodzenia samego elementu dlatego tak ważne jest sprawdzenie płaszczyzny przylegania i konieczność jej wyrównania po zabiegach technologicznych np po wykonywaniu otworów (wiercenie, wyprasowanie itd).
Cala ta dyskusja od początku toczy się (moim zdaniem) w niewłaściwym kierunku (tzn mocno akademickim a nie praktycznym) i prywatnie uważam ze zamiast wyważać otwarte drzwi warto po prostu zastosować sprawdzone rozwiazania.

trymer01 wrote:

To dopiero poplątanie zamieszaniem "czysto akademickie"

Nie do końca rozumiem - być może cala dyskusja jest po to by sobie pogdybać a nie by rozwiązać jakiś problem praktycznie?

helios teraz powiem ci dlaczego się nie praktykuje połączenia do radiatora np w zasilaczach. Powinien on być elektrycznie odizolowany, ponieważ ten kawał kaloryfera działa jak dobrej klasy antena. Pół biedy jeśli taki zasilacz nie ma sterowania cyfrowego. Walka z takimi zakłóceniami typu przydźwięku sieciowego i innego brumu pochodzącego np z nadajników sieci komórkowej jest jak przysłowiowa walka z wiatrakami. Po za tym ja nie pisałem dosłownie że płyta tranzystora jest z innego metalu. To czysta miedz, jednak pokryta warstwą tlenku glinu techniką natrysku plazmowego. Ten sposób powlekania zapobiega korozji metali, nie tworzy ogniwa galwanicznego. Większość producentów stosuje tańszą metodę jaką jest galwaniczne cynowania prądowe. Taki stop tlenku glinu jest troszkę uciążliwy w lutowaniu. Taki sposób nakładania stopu był rozpowszechniony i stosowany na większą skalę w procesorach AMD. Później przejęli go inni producenci. Taka warstwa ochronna miedzi zwiększała przewodnictwo cieplne o bodajże 25% chociaż za bardzo wierzyć mi się w to nie chce.
Zadam koledze pytanie, a mianowicie skąd kolega wie ze pokrycie cyną miedzi przy wysokiej temp zwiększa przewodność cieplną ? Mnie się wydaje ze ją zmniejsza.
Kleje stosuje się na ogół w przypadkach w których inny montaż jest niemożliwy lub niewskazany z przyczyn technicznych. A po za tym łatwiejszy. Kleje mają najmniejszą przewodność cieplną ze wszystkich past czy padów. Nie bez powodu stosuję się też miedziane pady ze stopu miękkiego przy zastosowaniu docisku elementu chłodzonego do radiatora. Sam docisk działa jak prasa a pad sam się wyrównuje na nierównościach. Do tego stosuje się pasty śliskie.

Przypomniałem sobie o najsilniejszych klejach molekularnych, stopach metali molekularnych i wypełniających, uzupełniających itd. Do napraw, wypełniania ubytków, klejenia, przewodnictwa cieplnego jak i prądowego. Także płynne ceramiki. Kiedyś stosowałem do wypełniania pod przewodnictwo cieplne. Pisze tu o klejach szerokiej gamy łącznie z epoksydami wieloskładnikowymi stosowanymi w przemyśle do napraw maszyn, wirników, turbin itp. Chester Molecular.
Może komuś się przyda cała gama silnych klei i epoksydów na bazie różnych metali molekularnych.