Forum: Platinen RasPi2 - Kühlkörper an RAM anbringen


von Chris D. (chrisdee)



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Hallo Leute,

ich möchte an meinen Raspberry Pi 2 Modell B Kühlkörper am RAM 
(Platinenrückseite) befestigen. Problem ist, das nur ca. 1,5mm Platz zum 
Gehäuseboden ist. Eine entsprechende 1,5mm dicke Aluplatte habe ich.

Wie bzw. womit bringe ich diesen Kühlkörper an?

Wie: auf dem Foto habe ich an die 2 Positionen gedacht. Vielleicht hat 
jemand noch einen besseren Vorschlag!? Bei Vorschlag 2 sollte ich da den 
Überstand der Aluplatte mit Isolierband isolieren oder das Isolierband 
auf die Platine?

Womit: Wärmeleitkleber habe ich leider nicht, würde auch dünnes 
doppelseitiges Klebeband gehen? Oder dünn aufgetragener Kleber oder 
Sekundenkleber?

Für jeden guten Tipp bin ich dankbar.

von Schreiber (Gast)


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Chris D. schrieb:
> Würde auch dünnes
> doppelseitiges Klebeband gehen?
schlecht, viel zu dick

Chris D. schrieb:
> Oder dünn aufgetragener Kleber oder
> Sekundenkleber?

Sekundenkleben nein, Epoxydharz ja

von Oliver R. (orb)


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Chris D. schrieb:
> ich möchte an meinen Raspberry Pi 2 Modell B Kühlkörper am RAM
> (Platinenrückseite) befestigen.

Warum? Wird das Ram zu warm?

von someone (Gast)


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Die gelbe Kühlkörperposition wird nichts bringen, der Chip kann seine 
Wärme ja schon gut genug an die Umgebungsluft abgeben. Wenn du da dann 
ein einfaches Aluminiumblech aufklebst, wird die Oberfläche nicht 
erhöht, der Wärmewiderstand aber durch die vielen Übergänge schon.
Bleibt also nur der blaue Kühlkörper. Wenn es gut sein soll, besorg dir 
so ein selbstklebendes Wärmeleitpad. Wenn es schnell gehen soll, 
Wärmeleitpaste auf den Chip, dann auf der Platine an allen vier Ecken 
des Bereichs, auf dem der Kühlkörper sitzen wird, etwas Heißkleber 
anbringen und den Kühlkörper selbst zügig dagegendrücken. Die 
Wärmeleitpaste stellt den thermischen Kontakt her, der Heißkleber sorgt 
dafür, daß der Kühlkörper hält.

von Chris D. (chrisdee)



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Danke, dann lasse ich das mit doppelseitigem Klebeband und 
Sekundenkleber.

@someone
Ein sehr guter Vorschlag. Wärmeleitpaste habe ich noch.

Habe einen weiteren Entwurf gemacht, wie ich mir das Vorstelle. Mit 
Isolierband wollte ich nur die Chips überkleben, die Leiterbahnen sind 
ja isoliert. Die Klebepunkte habe ich so positioniert, dass diese auf 
der Leiterbahn liegen und nicht auf einem Chip, dann kann ich den 
Kühlkörper bei Bedarf einfacher lösen.

_Alternative_: Anstatt Isolierband und Klebepunkte könnte ich 
doppelseitiges Klebeband auf den Kühlkörper kleben (Position RAM-Chip 
frei lassen). Wäre das sinnvoller? Abstand RAM zur Platine ca. 0,5mm.

Würde es Sinn machen den Kühlkörper noch größer auszulegen? Sollte ich 
mir vielleicht eine Kupferplatte besorgen/nehmen?

von tmomas (Gast)


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Chris D. schrieb:
> Würde es Sinn machen den Kühlkörper noch größer auszulegen?

Wenn man nicht weiß, wie warm der Körper überhaupt wird, sollte man 
immer auf das maximal machbare auslegen. Lieber Gürtel + Hosenträger, 
als daß nachher irgendwas wegen 0,5°C zuviel kaputtgeht!

> Sollte ich mir vielleicht eine Kupferplatte besorgen/nehmen?

Es geht nichts über Silber. Die Frage ist, ob's dir das wert ist.

von Kai S. (kai1986)


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Hallo,

die Frage ist, woraus dein Gehäuse ist. Wenn es aus Metall ist kannst du 
mit der Aluplatte den Kontakt zum Gehäuse herstellen und das als 
Kühlkörper verwenden. Wenn das Gehäuse aus Kunststoff ist und du eine 
großfläche Aluplatte auf dem Chip anbringst verbesserst du zwar wie 
Wärmeabfuhr vom Chip, allerdings bekommst du dann das Problem, das du um 
die Aluplatte keine Luftzirkulation mehr hast (und die transportiert 
letztdendlich die Wärme ab). Was bei dir also besser ist, kannst du nur 
selbst entscheiden, weil du es vor dir hast.

Was das befestigen angeht funktioniert wohl Wärmeleitpaste mit ein wenig 
Sekundenkleber gemischt ganz gut, hab aber bisher noch nichts gehabt, um 
es auszuprobieren.

Gruß Kai

von Georg (Gast)


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Chris D. schrieb:
> Würde es Sinn machen den Kühlkörper noch größer auszulegen?

Nicht bei 1,5 mm Dicke, da wird kaum noch Energie an die weit aussen 
gelegenen Flächen transportiert. Bei Cu-Flächen auf der Leiterplatte als 
Kühlung gehen daher die meisten Designempfehlungen davon aus, dass mehr 
als ein Quadrat-inch garnicht wirksam ist.

Georg

von Panorama (Gast)


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Hast du überhaupt Temperaturprobleme?

Im normalen Betrieb (ohne Übertaktung) sollte es keine Probleme geben, 
der Kühlkörper ist unnötig. Ohne zusätzlichen Lüfter bekommst du die 
Wärme sowieso nicht schneller aus dem Plastikgehäuse, das pendelt sich 
+/- genauso heiß ein egal wie viel Blech du reinstapelst.

Außerdem kann die abgeklebte Fläche (Unterseite der CPU) weniger Wärme 
abstrahlen. Die große Platte blockiert die letzte Luftbewegung unter der 
Platine. Das ist so eine Verschlimmbesserung wie die Heatspreader auf 
den RAM Riegeln. Sieht nett aus aber Ende ist alles nur gleichmäßig 
heißer.

von lrep (Gast)


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Chris D. schrieb:
> Wie bzw. womit bringe ich diesen Kühlkörper an?

Wenn du nicht dafür sorgen kannst, den Kühlkörper auf den Chip zu 
drücken, dann lass es. Die Lötkügelchen des BGA-Gehhäuses sind nicht 
dafür geschaffen um einen Kühlkörper dran zu hängen.
Wenn es in deiner Kiste zu heiß ist, verwende lieber einen Ventilator.

von BGA (Gast)


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lrep schrieb:
> Die Lötkügelchen des BGA-Gehhäuses sind nicht
> dafür geschaffen um einen Kühlkörper dran zu hängen.
Was natürlich Schwachsinn ist. Natürlich können die das ab. Warum sonst 
stellen so viele Firmen kleine Kühlkörper her? TQFP-Only sicherlich 
nicht. Es gibt genug Application Notes von BGAs wo genau sowas 
beschrieben wird.
https://www.altera.com/en_US/pdfs/literature/an/an657.pdf

Und es gibt viele Boards bei denen bereits der Hersteller Kühlkörper auf 
die ICs klebt.
Klar bei Schock-Anforderungen muss man natürlich schauen dass er nicht 
zu schwer wird. Bei der Anzahl von Balls die so ein IC hat, gehört schon 
einiges dazu so ein IC von der Platine zu reißen.

von Chris D. (chrisdee)


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tmomas schrieb:
>Es geht nichts über Silber. Die Frage ist, ob's dir das wert ist.
Das wäre mir dann doch zu teuer ;) - Silberblech 100x100x1,5mm ca. 210€:
http://www.schmuckclub.de/silberzubehoer/silberblech/silberblech-15-mm-100-x-100.php

Wobei das Kupferblech 400x200x1,5mm mit ca. 34€ auch nicht gerade 
günstig ist:
http://www.voelkner.de/products/1380/Kupferblech-400x200x1-5.html

Der Raspberry Pi 2 kostet ca. 40€, Silber/(Kupfer) wäre dann nicht so 
wirtschaftlich ;)

Das Gehäuse ist aus Kunststoff, hier das habe ich:
http://www.elektor.com/raspberry-pi-b-plus-case-black

Wärmeleitpaste mit Sekundenkleber mischen soll nicht so gut sein. Der 
Klebstoff Cyanacrylat (http://de.wikipedia.org/wiki/Cyanoacrylat) aus 
dem Sekundenkleber ist wasseranziehend und wird beim aushärten spröde. 
In Wärmeleitpasten (http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmeleitpaste) 
sind wiederum Schmierstoffe und die Paste härtet nicht aus. Da sind 
teilweise gegensätzliche Wirkungen.
Dann lieber den Kleber und die Paste weit räumlich trennen, wie auf der 
Abbildung, dann kann man auch die komplette Chipfläche mit 
Wärmeleitpaste benetzten.

Panorama schrieb:
>Außerdem kann die abgeklebte Fläche (Unterseite der CPU) weniger Wärme 
>abstrahlen.
Guter Hinweis. Ich werde dann noch entsprechende Temperaturmessungen 
machen. Die CPU befindet sich dort wo die große/dichte Ansammlung an 
Chips ist (zw. RAM und MicroSD). Der USB/LAN Chipsatz liegt gegenüber, 
wo die Kondensatoren fast ein Viereck bilden. Jeweils auf der anderen 
Seite. Diese werde ich auch mit Kühlkörpern 
(http://www.amazon.de/Aukru-K%C3%BChlk%C3%B6rper-verschiedenen-Raspberry-Aufkleben/dp/B00ILK6DMA/) 
bestücken.

>Lötkügelchen des BGA-Gehhäuses
Was ist damit genau gemeint? Ist das das, was im pdf auf Seite 2 
(https://www.altera.com/en_US/pdfs/literature/an/an657.pdf) als "Solder 
Bump" bezeichnet wird?

von Oliver R. (orb)


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Chris D. schrieb:
> Wärmeleitpaste mit Sekundenkleber mischen soll nicht so gut sein

Deßhalb hat jemand Wärmeleitkleber erfunden. z.B. 
http://www.reichelt.de/Waermeleit-paste-folien-scheiben/WK-709-5ML/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=3384&ARTICLE=35418&OFFSET=16&;

Die Frage, warum Du den Speicher kühlen willst steht aber immernoch im 
Raum.

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