Hay un SoC al que quiero ponerle un disipador. ¿Cuál es la mejor manera de hacerlo para obtener la máxima transferencia de calor y longevidad?
Conozco las almohadillas térmicas, el adhesivo térmico y la pasta térmica, pero cuando se trata de los paquetes de plástico negro estándar, no tengo ni idea de cuál de las opciones sería la mejor.
No sé si la eficiencia es máxima, pero hay pequeños disipadores pegados que pueden reducir la temperatura de unión de los paquetes BGA y LQFP.
Conseguí como 90 de ellos (2 tamaños) en Aliexpress por unos $7 US shipped, but you can also find them at distributors. Chances are good the adhesive might be better in terms of longevity and thermal conductivity from the disties, but $$ .
Hay otras opciones, como usar una almohadilla térmica de alta tecnología entre el chip y una carcasa con aletas, pero no hay tanta ventaja en eso para los niveles de potencia relativamente bajos y el entorno de la casa/oficina. Lo más probable es que tu SoC quede obsoleto antes de que falle si mantienes una temperatura de unión razonable.
Como otros han dicho, la mayor parte del calor se conduce hacia fuera a través de una almohadilla térmica (con abundantes vías térmicas en su placa) a los planos de la placa. Mantener la placa fría se puede hacer con un ventilador, o tal vez algo unido al lado opuesto de la placa (el aislamiento es realmente importante o algo podría dañarse).
Creo que este procesador requiere algo más que un pequeño disipador.
El Exynos5422 tiene
2.1GHz Quad-Core (Cortex®-A15) +
1.4GHz Quad-Core (Cortex®-A7) +
GPU Mali™-T628 MP6 +
Video VP8 Codec +
WQXGA
Esta es una imagen de dos placas Exynos5422.
Este es el camino a seguir, uno activo y otro pasivo.
Y para aquellos con la idea de enfriar desde el lado inferior,
por lo que puede ser problemático.
Cualquier cosa que sea conductora térmica en la parte superior de un CI puede disminuir el calentamiento térmico (con cierto grosor, el papel de aluminio probablemente no funcione).
En el pasado he pegado trozos de aluminio para la creación de prototipos con una pizca de compuesto térmico, incluso un poco de 1cm^2 de aluminio sin aletas puede disminuir la temperatura de un SOIC en 20-30C (y evitar que se queme), porque el área de superficie al aire sube sustancialmente.
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Los paquetes de plástico negro estándar no están diseñados para aplicaciones con una disipación de potencia excesiva, deben estar bien refrigerados por la PCB a la que están unidos. Si un circuito integrado tiene una disipación de potencia superior a la del encapsulado de plástico estándar, el encapsulado suele tener el correspondiente tapón térmico inferior, que debe soldarse, y debe utilizarse una placa de circuito impreso de varias capas con grandes capas de cobre internas. Si necesitas una refrigeración adicional, significa que o bien la PCB está mal diseñada, o bien estás utilizando algo de overclocking. Poner un disipador de calor depende de ti, cualquier método funcionará, dependiendo de la mecánica/vibración
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¿qué paquete de SoC? y ¿con qué especificaciones de W/'C?
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@Ale..chenski Esta placa fue diseñada para ser pasiva pero quiero hacer que disipe mejor el calor ya que quiero realizar algo de overclocking.
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No se puede hacer un diseño decente sin especificaciones
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@TonyEErocketscientist es un Exynos5422. En realidad planeo hacer esto en una radioafición de mano también, pero necesito identificar el punto caliente todavía.
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@TonyEErocketscientist de nuevo, esta es una pregunta realmente genérica de enfriamiento pasivo, ya que pregunté sobre un disipador de calor en cualquier componente SMD hecho de plástico negro.
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El epoxi es un aislante térmico a menos que se diseñe con almohadillas térmicas.
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@Saustin, no deberías intentar eliminar el calor a través del plástico negro (epoxi), deberías eliminar el calor a través de los cables de cobre. Así que el diseño de los cables de cobre tendrá un fuerte impacto en su capacidad para hacer esto.
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El Exynos5422 es un procesador octacore serio, y probablemente requiere un enfoque serio para la refrigeración adicional.
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BGA, ¿verdad? La refrigeración de los Power-FET para paquetes smd pequeños suele hacerse a través de la parte inferior de la placa. Tal vez considere un disipador para un paquete BGA de cerámica, pero pegado en la parte inferior de su pcb, utilizando almohadilla de silicona adhesiva.
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Interesante ¿así que técnicamente sería mejor poner el disipador en la parte inferior del chip, en el otro lado de la placa, y no encima?
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@Saustin afirmas que esta es una "pregunta genérica de enfriamiento pasivo", pero faltando al punto de varios comentarios anteriores que el SoC es no IC genérico. Es necesario estudiar la hoja de datos para conocer las características térmicas y el diseño de PCB recomendado sólo para que funcione en el rango de funcionamiento estándar. A continuación, puedes adivinar cuál sería la mejor manera de mejorar la disipación del calor. Lo más probable es que no sea un disipador de calor en la parte superior del chip, sino más bien cobre reforzado en el PCB
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@Maple es un BGA de 676 pines. Necesitaría dos capas extra para los disipadores de calor superiores e inferiores dejando todas las trazas enterradas en las capas internas. Y no hay espacio para vias termicas. Y nada para unir a las capas de dispersión de calor. El disipador superior es la única opción. Ver fotos en mi respuesta.
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@Misunderstood tienes razón, no es tan sencillo como verter el cobre. El disipador inferior tampoco es una opción ya que el espacio suele estar muy poblado de desacoplamientos. Pero eso sólo confirma el punto principal de mi comentario - esto no es un IC genérico y se requiere la investigación para hacer la refrigeración correcta. Por no hablar de la estrangulación térmica y otros trucos. En lo que me equivoqué fue en suponer que el OP está tratando de diseñar una placa para el SoC, mientras que la pregunta real es simplemente sobre la adición de un disipador de calor a la placa existente.