Un tampon conducteur de chaleur est-il toujours utile entre le TO220 et le dissipateur thermique?

J'ai un doute sur le dissipateur de chaleur que je n'ai pas pu résoudre en surfant sur le Web. Mon doute est apparu lors du montage d'un boîtier TO220 sur son dissipateur thermique à l' aide de ces tampons sales et bon marché , mais en réalité, il a une portée assez générale.

Il existe de nombreux articles sur les comparaisons entre les tampons thermoconducteurs et la graisse thermique (et la plupart disent que la graisse est meilleure en ce qui concerne la conductivité thermique), mais je n'ai presque rien trouvé sur la nécessité d'un tampon d'interface thermique lorsque vous ne sont pas préoccupés par l'isolation électrique de la languette du dissipateur thermique .

Wikipédia dit :

Les coussinets thermiques et le composé thermique sont utilisés pour combler les lacunes d'air causées par des surfaces imparfaitement planes ou lisses qui devraient être en contact thermique; ils ne seraient pas nécessaires entre des surfaces parfaitement planes et lisses. Les coussinets thermiques sont relativement fermes à température ambiante, mais deviennent mous et bien capables de combler les lacunes à des températures plus élevées.

Il semble donc impliquer qu'un tampon thermique est toujours une bonne chose à placer entre la languette TO220 et le dissipateur de chaleur afin d'améliorer le couplage thermique. Mais est-ce vraiment le cas? Les références sont un peu rares et ont tendance à se concentrer sur les configurations de refroidissement CPU / GPU.

De plus, je me souviens avoir vu des équipements où des TO220 étaient attachés à leurs dissipateurs de chaleur sans graisse thermique ni tampons thermiques. Je peux bien comprendre pourquoi on éviterait la graisse thermique (procédure de construction plus compliquée et coûteuse), mais les tampons thermiques sont sales et bon marché et n'ajoutent pas beaucoup d'efforts lorsque vous devez déjà visser / boulonner le tampon métallique au dissipateur de chaleur.

Conclusion: si je ne me soucie pas de l'isolation électrique entre le TO220 et le dissipateur thermique et que je ne veux pas utiliser de graisse thermique, est-ce que mettre un tampon thermique entre les deux est toujours utile, du point de vue du couplage thermique?

La conductivité thermique d'une graisse sèche par rapport à une graisse thermique est indiquée ici pour le boîtier TO-264 (d'après ON Semi note d'application AN-4166 )

On dirait environ 0,7 à 1,1 ° C / W selon le couple de montage à sec.

Vos coussinets thermiques particuliers n'ont pas de spécifications de performance, vous ne pouvez donc pas vraiment être sûr de ce qu'ils vont faire. Il s'agit peut-être de contrefaçons constituées de matériel inapproprié. L'épaisseur n'est même pas précisée! L'achat d'un tel produit est une pure merde et n'est pas recommandé. Vous pouvez acheter de minces plaques thermiques conductrices d'électricité avec de vraies fiches techniques pour 18 $ / 1000 par le biais de la distribution - elles ont d'excellentes performances.

Mais de toute façon, s'ils étaient aussi bons que les coussinets en silicone utilisés dans la même note d'application, les performances seraient les suivantes:

Comme vous pouvez le voir, les performances avec les pads seront aussi mauvaises que plusieurs fois pires que le montage à sec, même avec des pads en silicone de haute qualité . S'ils sont bon marché cr * p et omettent la charge de nitrure de bore (BN) du caoutchouc de silicone pour économiser quelques centimes (probablement, à mon humble avis), ils pourraient être bien, bien pire.

Remarque: Je n'ai délibérément pas utilisé les données directement des fabricants de tampons thermiques pour deux raisons - le lien est avec des tampons inconnus de caractéristiques inconnues, et deuxièmement, les fabricants ont des raisons de spécifier leurs produits de manière à les rendre plus beaux qu'ils ne le sont en pratique. Les graphiques proviennent de mesures réelles avec des semi-conducteurs montés sur des dissipateurs thermiques, et non de mesures de matériaux en vrac, et utilisent la même méthodologie pour chaque type de montage, de sorte que les comparaisons AB sont plus susceptibles d'être valides.

TL; DR: N'utilisez pas les tampons, ou n'en obtenez pas d'autres qui sont thermiquement conducteurs et d'une source de qualité.

Les plots auxquels vous vous connectez sont des plots isolants , à utiliser lorsque le transistor doit être isolé électriquement du dissipateur thermique.

Si vous avez besoin d'isolement, vous ne pouvez pas vous en passer (ou quelque chose de similaire). De plus, vous aurez besoin de quelque chose pour vous assurer que la vis / le boulon n'entre pas en contact électrique.

Si vous n'avez pas besoin d'isolement, c'est mieux sans, mais utilisez (un peu) de la graisse thermique pour vous assurer que le transistor et le dissipateur thermique établissent un bon contact thermique.