Cuándo Usar Pads Térmicos o Pasta para la Gestión Térmica de PCB

Thermal pad replacement

Es raro que uno sepa qué material de interfaz térmica funcionará mejor para tu pad térmico de PCB. Este artículo evalúa las ventajas y desventajas de los pads térmicos frente a las pastas con estas útiles pautas. ¡Sigue leyendo para saber más!

Yo vivía en Alabama, donde los veranos eran un infierno. Mucho calor, mucha humedad, mucho sudor. Sin embargo, estoy agradecido de no tener que experimentar el calor dentro de los PCB de alta potencia. Si bien yo pude meterme a la piscina para refrescarme un poco, tu diseño de PCB probablemente usa un disipador de calor para evitar que se derritan tus circuitos integrados (IC) de alta potencia. Si bien estaba indeciso entre elegir bañadores largos o cortos, es posible que no puedas usar pads térmicos / películas o pasta / grasa térmica para tu disipador de calor. Ahora, es posible que no desees seguir los consejos de moda de alguien de Alabama, pero tengo algunos buenos consejos para decidir sobre el material de interfaz térmica (TIM) y la máscara de soldadura perfectos.

 

Board with large SMT heat sinks

Esta es una tabla de aspecto genial.

Pads o Pasta: Ventajas y Desventajas

Tanto los pads térmicas como la pasta térmica tienen varias ventajas y desventajas. La lista es casi tan larga como un verano del sur, por lo que es posible que desees tomar una bebida fría para ayudarte a sobrevivir.

Pads de Alivio Térmico

Ventajas:

  • Manejo fácil

  • Se puede cortar en formas específicas

  • Aplicación fácil y sin complicaciones

  • No bombea

  • No seca

  • Gama de materiales con diversas especificaciones

Desventajas:

  • Altos costos de fabricación

  • Aplicación intensiva

A primera vista, los pads de alivio térmico suenan como el ganador instantáneo. Más ajuste de forma que mi bañador Speedo y fácil de aplicar. Las posibilidades versátiles de material también significan que puedes seleccionar los atributos eléctricos, térmicos, químicos y físicos de un pad para su aplicación específica. Sin embargo, al igual que una elegante piscina cuesta una monstruosidad, el precio de las pads térmicos puede hacerte sudar. Las pads térmicos se aplican normalmente a mano durante la fabricación. Esto aumentará los costos de fabricación para grandes pedidos de placas.

Pasta termica

Ventajas:

  • Confiable

  • Económico

  • Fácil aplicación

  • Llena bien los huecos

  • Capa fina

Desventajas:

  • Sucio

  • Bombea

  • Seca

  • Requiere presión

La pasta térmica es como un viejo agujero para nadar en medio del bosque. Sabes que siempre estará allí, y es barato, pero las cosas pueden ponerse un poco feas. Sin embargo, al igual que el protector solar es más barato que el tratamiento del cáncer de piel, la pasta térmica es menos costosa que los pads térmicos.

 

Thermal paste on computer CPU

Como dije, aplicación desordenada. 

Cuándo Usar Qué

Algunas personas corren hacia el mar cuando hace calor, otras corren hacia las montañas. En la mayoría de las aplicaciones de placas de circuito impreso, no hay una respuesta clara sobre qué TIM funcionará mejor. Sin embargo, hay algunas aplicaciones específicas donde hay un claro ganador.

Pads Térmicos

Una de las grandes ventajas que tienen los pads térmicos sobre la pasta térmica es que no tienen riesgo de bombeo. Las placas de circuito impreso que tienen ciclos rápidos de temperatura son las más susceptibles a esto. Si esperas que tu PCB se encienda y apague rápidamente, es probable que necesites usar un pad térmico para tu disipador de calor. Más aún, si el área que necesitas enfriar tiene una forma extraña, los pads térmicos pueden ser la solución para ti. Los pads térmicas se pueden cortar en formas precisas, haciendo que su aplicación sea muy fácil.

Dicen que el calor y la presión convierten el carbono en diamantes, pero simplemente me hacen marchitar como una flor al sol. Tus circuitos integrados pueden ser un poco más como yo que los diamantes. La pasta térmica requiere una gran cantidad de presión para transferir calor de manera efectiva. Si los circuitos integrados que estás enfriando no pueden soportar el estrés mecánico, los pad térmicos son la opción ideal.

Los pads térmicos también son muy útiles cuando las propiedades de TIM deben elegirse cuidadosamente. Los pads térmicos pueden estar hechas de una gran variedad de materiales. Esto te da más control sobre las propiedades de TIM como; resistencia química, conductividad y propiedades físicas.

Pasta Térmica

Si el coste es un tema candente para tu PCB, la pasta térmica será tu opción más económica. Si salgo afuera al calor, me gusta usar la camisa más delgada que tengo. El mismo principio se aplica a los TIM, ya que cuanto más delgada es la capa TIM, mejor es la conductividad térmica. Los pads térmicos son casi siempre más gruesas que la pasta térmica. Como tal, la pasta térmica generalmente proporcionará la mejor transferencia de calor. Si tu disipador de calor requiere un TIM con una conductividad térmica muy alta, la pasta térmica podría ser la mejor opción.

La pasta térmica también supera a los pads térmicos cuando se trata de superficies irregulares. Como la pasta térmica es un líquido, puede llenar grandes espacios de manera más uniforme que los pads. Algunos disipadores de calor o circuitos integrados tienen superficies desiguales donde se aplicará el TIM. Si ese es el caso de tu PCB, la pasta térmica proporcionará una mejor conductividad térmica que un pad.

Recordar cuáles de tus componentes necesitan disipadores de calor puede ser un dolor de cabeza. En lugar de agotar tu cerebro, deja que tu software de diseño de PCB lo haga por ti. La mayoría de los programas de diseño te permitirán agregar comentarios sobre los componentes. Conecta preocupaciones térmicas a los componentes para mantener tu PCB fuera del agua caliente. CircuitStudio® tiene documentación que muestra cómo editar componentes.

Mantenerse fresco en verano a veces puede ser un trabajo a tiempo completo. Asegurarte de elegir el TIM correcto para mantener tu PCB fría también puede tomar mucho tiempo. Hacer un seguimiento de las recomendaciones TIM anteriores te permitirá concentrarte en tu propia temperatura en lugar de la de tu PCB.

¿Quieres más información sobre los TIM? Habla con un experto en Altium o, si por casualidad estás leyendo esto, pero no usas Altium todavía, asegúrate de consultar tu propia versión de prueba gratuita para descubrir por qué Altium es el mejor software profesional de diseño de PCB.

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