Hallo zusammen, ich möchte einen 19x19mm BGA Chip kühlen. Ich kenne die Pastikklammern um entsprechende Kühlkörper zu montieren. Die sind aber nicht überall zu bekommen und da scheint jeder Hesteller sein Süppchen zu kochen. Und ich bekomme da auch Platzprobleme da rundherum noch Bauteile recht nah angeordnet sind und ich in der Höhe sehr wenig Platz habe. Der KK (Stiftkühlkörper) ist recht klein, wird aber mit Luft durchströmt. Wärmeleitkleber möchte ich nicht nehmen, der Kühlkörper soll auch wieder entfernt werden können. Wie könnte ich den KK relativ sicher anbringen, ohne dass er zu wandern beginnt. Der BGA hat ja in der Mitte eine Erhöhung, ca 12x12mm breit. Ich dachte einen KK ca 14x14 zu nehmen, der geringfügig breiter ist als die Breite der Erhöhung am Chip. Auf die Kühlfläche würde ich handelsübliche Wärmeleitpaste verwenden. Und in dem Bereich, in dem der KK übersteht, dachte ich, ein Silikon zu verwenden, das zwar "klebt", aber einfach zu entfernen ist. Sozusagen mit Silikon rundherum festlegen. Aufgefallen ist mir da "Heatsink Plaster" im ebäy (eine Tube Silikon). Obwohl er wärmeleitend sein soll, gehts mir hierbei mehr um die Klebung und Entfernbarkeit. Was denkt ihr, hat jemand dazu vielleicht eine weitere Idee? Besten Dank!
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Werner H. schrieb: > Auf die Kühlfläche würde ich handelsübliche Wärmeleitpaste verwenden. > Und in dem Bereich, in dem der KK übersteht, dachte ich, ein Silikon zu > verwenden, das zwar "klebt", aber einfach zu entfernen ist. > Sozusagen mit Silikon rundherum festlegen. Keine gute Idee. Wärmeleitpaste funktioniert nur mit Druck sinnvoll (denn nur dann bildet sie den möglichst dünnen Film, der den Luftspalt zwischen zu kühlendem Bauteil und Kühlkörper füllt. Wenn Du den Kühlkörper nur auflegst und seitlich mit Silikongummi o.ä. festklebst, fehlt der Druck. Wenn keine Halteklammern möglich sind: Wärmeleitkleber verwenden. Sonst Halteklammern einplanen, d.h. gegebenenfalls das Platinenlayout anpassen. Fischer verkauft Kühlkörper gleich mit Wärmeleitkleber: https://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/K%c3%bchlk%c3%b6rper/B02/K%c3%bchlk%c3%b6rper%20f%c3%bcr%20BGA/PR/ICKBGA14x14x10_/index.xhtml
Stimmt, da hast du Recht. Daran hatte ich nicht gedacht. Ursprünglich war der Gedanke, nur Wärmleitsilikon zu nehmen, wie bei den Produkten angepriesen. Der nächste Gedanke war dann, Wärmeleitpaste ist besser als Silikon... Besten Dank für den Hinweis. Muss ich nochmal überdenken.
Werner H. schrieb: > Klebung > und > Entfernbarkeit Zeitbombe "leichte" Entfernbarkeit , also das entfernen durch Kraft, Vibration, Stoss, Temperatur, und Zeiteinwirkung: der KK fliegt und liegt irgendwann in der restlichen Schaltung. Kleben: langzeithart geklebt kann ewig gut gehen. Oder sofort versaut sein (habe ichselbst mal mit Vanta am meinem ollen PC-HDD-VCR hinbekommen, seitdem musste ich Geblaesekuehlen, Grrrrrr). Zugegeben: ich hatte die Klebung schlecht vorbereitet, in Folge: mehr Dreck als Sekundenkleber aufm Chip, Dreck wirkt jetzt als Abstandshalter, thermische Verbindung schrottig...aber zerstoerungsfrei auseinander bekomme ich "das Konstrukt" niemals mehr. Rufus Τ. F. schrieb: > Wärmeleitkleber verwenden An Werners Stelle wuerde ich Cyanacrylat (aka "Sekundenkleber") bei solch kleinen Flaechen und kleinen Leistungen immer wieder einsetzen. Soll ja nix kosten. Allerdings Klebeflaechen gut entfetten, und Klebemoment gut vorbereiten. Anpressdruck und Verarbeitungszeit von nur 10 Sekunden sind sehr kurz. Zu kurz um (Tabak-)Kruemel zu entfernen + zu lang, um kippen und verdrehen auf den Kruemeln zu vehindern. Mein Problemfall Vanta: Selbstverstaendlich auch die Finger mit angeklebt; die Hautfetzen auf der KK-Oberflaeche verbesserten die Waermeleitfaehigkeit nicht. So, genug zum Affen gemacht. Meistens klappt kleben gut. "Professioneller" sind auf jeden Fall Halteklammern. Mir Federn zum anpressen, und WLP. Am selben Beispiel: Irgendwann dickere Graka gebraucht (zocken am Videorecorder,LOL, das waren noch Zeiten). Viel mehr Rechenleistung, etwas mehr thermische Leistung, Bestueckungsdichte eng: grosse, lange, hohe Klammer aus Blech + zwei Kugelschreiberfedern gegen Platinenrand hingefrickelt, drueckt KK runter. Funzte Jahrelang (und ich wette: jetzt auch noch, ist aber ausser Betrieb genommen) Die Qual der Wahl. HTH
Ich mach sowas mit beidseitig klebender Wärmeleitfolie. Allerdings wirst du damit keinen Rütteltest bestehen, die mechanischen Beanspruchungen sollten sehr gering sein.
Hallo zusammen, @Gast HTH, ja die Klammern sind ja sehr schwer zu bekommen, und wenn, dann nicht für alle Grössen. Zumindest ist mir da niemand bekannt, der ein umfassendes Sortiment hat. Gäbe es das, würde ich das mit Sicherheit probieren, zumal man an den Klammern ja auch noch etwas feilen kann, bzgl benachbarter Bauteile. Wärmeleitkleber kann und will ich nicht verwenden, erstens wegen Garantie, zweitens um erstmal zu sehen, obs überhaupt was bringt. Ich habe mal ein paar Tests gemacht mit einem 5 Watt Widerstand im Alugehäuse, den ich auf mit Strom auf 70 Grad gebracht habe. Dann mal einen kleinen KK mit WLP drauf gedrückt. Nach kurzer Zeit ist die Temperatur genauso, wie ohne KK. Erst bei Luftstrom geht die Temp merkbar runter. Luftstrom habe ich, aber ich möchte das erstmal antesten, wie effektiv das würde. @ Michael, ja, manche KK haben die Klebefolie ja schon drauf. Mechanische Belastung habe ich keine und die KKs sind auch nur im Grammbereich schwer. Hast du schon längerzeitige Erfahrung sammeln können, wie die Klebefolie hält? Und hast du mal versucht einen KK wieder zu entfernen? Stell ich mir nicht einfach vor. PS: Sind Stiftkühlkörper wirklich deutlich besser als Rippen? Laut Fischer sind die Werte halbiert. Gruß Werner
Werner H. schrieb: > Sind Stiftkühlkörper wirklich deutlich besser als Rippen? Zumindest sind sie mal von der Richtung der Luftströmung unabhängig. Die Angabe ist schon glaubhaft. Ich würde den KK aufkleben, aber mit einem Drahtbügel gegen Abflug sichern. Kostet zwei Lötpads. Georg
Werner H. schrieb: > > @ Michael, > ja, manche KK haben die Klebefolie ja schon drauf. > Mechanische Belastung habe ich keine und die KKs sind auch nur im > Grammbereich schwer. > Hast du schon längerzeitige Erfahrung sammeln können, wie die Klebefolie > hält? Und hast du mal versucht einen KK wieder zu entfernen? Ja, die Teile halten mehrere Jahre, allerdings bin ich in einem klimatisierten Gebäude. Es sind nur Prototypen. Abmachen geht recht problemlos. Ich nehm die Fischer 14x14mm Kühler. Bei BGA geht sowieso 40% der Verlustleistung in die Powerplanes, da kann der Kühler etwas kleiner dimensioniert werden.
Es gitb Kühler mit Push-Pin: https://www.digikey.at/de/product-highlight/a/advanced-thermal-solutions/pushpin-heat-sinks Das hält recht gut, und alles was man benötigt sind zwei Bohrlöcher in der Platine. Weil da Federn den Kühler niederdrücken, dürfte das recht gut haltbar sein. Möglicherweise wäre das was?
Hallo, erstmal vielen Dank für all die Hinweise! Ich muss etwas ausholen, um was es geht. Weder Eigenbau noch Entwicklung. Bei meinem PC ist ein PCIe Switch PEX8724 der m.M.n. thermisch sehr an der Grenze belastet ist. Im Datenblatt ist die Maximaltemperatur mit 70 Grad angegeben. Ich nehme an, die Datenblattwerte beziehen sich auf den internen Temperatursensor und nicht auf die Gehäusetemperatur. Neben diversen Temperatursensoren reisst dieser ziemlich nach oben aus. Erreicht wird die Temp aber bereits nach ein paar Minuten ohne Last. Je nach Raumtemperatur geht es locker auf 70- 75 Grad. Und bei den jetzigen Sommertemperaturen sollte es noch höher gehen. Ich steure im Moment mit der Lüfterdrehzahl dagegen. Ich dachte daran 2 Chips zu kühlen und kann also weder bohren noch Wärmeleitkleber benutzen. Ich habe 2 Firmen ausgemacht, die interessante Ware anbietet, leider in den USA. Wäre zu klären, ob die überhaut zur EU liefern, da Versandkosten nicht aufgelistet werden. Die Fa Radian, die ziemlich alle Grössen von BGAs mit Kühlkörpern abdeckt (Al und Cu) und auch entsprechende Plastikclips (Klammern) für 3 verschiedene BGA-Bauhöhen. Dann Enzotech, die auch gute Ware anbietet, auch mit Clips Ich war schon drauf und dran eine Bestellung zu prüfen, bis ich dann merkte, dass angrnzend an dem Chip sehr dicht Bauteile auf der Platine liegen. Direkt 1 mm daneben. So kann ich die Clips wohl nicht verwenden. Man könnte versuchen, an den Clips rumzufeilen und Aussparungen zu schaffen, aber das ist eine Frickelei und auch etwas risikoreich, da womöglich noch ein C von der Platine abzubrechen. Also ich hab mich erstmal damit arragiert, KK aufzukleben und ggf mit Silikon etwas an der Nachbarschaft als Notsicherung anzukleben. Es gibt von Enzotech Universaltypen BMR-C1 im 8er Set mit 3M-8815 Folie für ca 15 € in Deutschland bei ebäy oder Versandhändlern. Meine Wunschvorstellung wäre, dass die Modifikation im Luftstrom idealerweise 5 bis 10 Grad die Chiptemperatur senken würde um der Lebensdauer zugute zu kommen. An meinem Testwiderstand hat das auch mit Pusten funktioniert, aber das Messen der Temperatur ist nicht ganz leicht. Mit IR Thermometer kann man schlecht zielen, kriegt aber in etwa die Werte raus. Mit dem Multimeter ist auch blöd, da meines nur ein Kabel mit angehefteten Senser hat, den man schlecht ans Testobjekt drücken kann. Ich möchte mal einen besseren Sensor im Metallstab ausprobieren, den kann man ordentlich aufdrücken. Bei Ama zon für ca 6 €. Soweit zu dem Thema. Ich denke, mehr lässt sich unter den mechanischen Umständen nicht erreichen. Gruß und ein schönes Wochenende Werner
Werner H. schrieb: > Was denkt ihr, hat jemand dazu vielleicht eine weitere Idee? > Besten Dank! Klebe das Ding mit Wärmeleitkleber auf. Ich benutze den von P...... Der kostet nicht die Welt und klebt, zumindest für meine Zwecke, ausreichend. Notfalls läßt sich das Ganze auch wieder lösen. Den Hinweis mit dem Losrütteln würde ich schon ernst nehmen- kommt halt drauf an was Du genau machst. Ich würde in Deinem Fall wahrscheinlich folgende Kombination machen: 1. Kühlkörper, wie von Dir schon angedacht, etwas größer wählen 2. Das Ding mit Wärmeleitkleber aufkleben 3. Um das Ganze mechanisch etwas stabiler zu bekommen, nach dem Aushärten des Klebers eine dünne Silikonnaht am Rand, so wie von Dir schon an- gedacht. Denk mal drüber nach, vielleicht löst das Dein Problem.
Gerade mitbekommen das, während ich meinen Post geschrieben habe, Du den gleichen Gedanken hattest.
Werner H. schrieb: > Ich dachte daran 2 Chips zu kühlen und kann also weder bohren noch > Wärmeleitkleber benutzen. Nicht bohren können ist verständlich, aber warum soll Wärmeleitkleber keine Option sein? So etwas wird in zig tausend Geräten verwendet und funktioniert dort jahre- und jahrzehntelang.
Werner H. schrieb: > Erreicht wird die Temp aber bereits nach ein paar Minuten ohne Last. Die Chip-interne Heizung arbeitet bis Soll-Temperatur erreicht ist. Speziell dort Luft hinzufächeln per extra Lüfter wäre keine Lösung?
Werner H. schrieb: > Also ich hab mich erstmal damit arragiert, KK aufzukleben und ggf mit > Silikon etwas an der Nachbarschaft als Notsicherung anzukleben. Mach das Zeug fettfrei und du brauchst Meißel und Hammer, um das wieder ab zu bekommen!
... hab mich blöd ausgedrückt: Ich meinte "ankleben" mittels Wärmeleitfolie, das sollte notfalls vorsichtig entfernbar sein, denke ich. @MWS "Die Chip-interne Heizung arbeitet bis Soll-Temperatur erreicht ist." Klär mich bitte auf. Kann nicht sein, dass solche Chips beheizt werden ??? Ist kein Quarzoszillator... Mich wundert allerdings, dass die Temperatur direkt nach dem Kaltstart schon bei 55 Grad liegt und ansteigt. Wenn dem so wäre, kann ich mir die Aktion sparen
Werner H. schrieb: > @Gast HTH, > ja die Klammern sind ja sehr schwer zu bekommen Oooops, da war wohl ich gemeint? LOL Die Klammern kann man "from scratch" aus Kupferdraht, Eisenblech (alte Slotbleche), und Holz konstruieren. Beispielsweise "C-Clamp" (google Bildersuche) als Rahmenkonstrukt, und dann Klemmfeder(n) gegen den KK. Muss ja nicht in Grossserie montiert werden. Werner H. schrieb: > aber das > Messen der Temperatur ist nicht ganz leicht Vielleicht hilft ein temporaerer Temperaturfuehler an der Board-Rueckseite? Werner H. schrieb: > Mit dem Multimeter ist auch blöd, da meines nur ein Kabel mit > angehefteten Senser hat, den man schlecht ans Testobjekt drücken kann. Kaugummi oder Blu-Tack und Billigthermometer mit kleinem ext. Sensor am duennen Kabel, gehoert in jede Werkstatt. Muss beim Messen ja nur wenige Stunden (Vorher-Nachher-Messung) halten. LOL- Da faellt mir auch gerade wieder ein wo mein drittes Thermometer ist: Zwecks "Kurzzeitmessung" seit fast zwei Jahren im Auto vergessen. Mal sehen, was die min/max-werte sprechen :D Werner H. schrieb: > Sensor im Metallstab ausprobieren Viel zu traege. Kauf ein Billigthermometer, und mach den ext Sensor nackig. Costa sieben Euro in der Drogerie, und hat min/max-speicher. https://de.wikipedia.org/wiki/HTH
MWS schrieb: > Die Chip-interne Heizung arbeitet bis Soll-Temperatur erreicht ist. Der scheint geklappt zu haben. ROFL! Werner H. schrieb: > Mich wundert allerdings, dass die Temperatur direkt nach dem Kaltstart > schon bei 55 Grad liegt und ansteigt. Die "sofort-55 Grad" liegen herstellungsbedingt am chipinternen Waermeuebergangswiderstand. Weiteres Ansteigen liegt an der Erwaermung der Umgebung (Platine, Chipgehaeuse, Kuehlkoerper); dort willst du eine Verbesserung erreichen wollen.
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