Hallo, zerlege eben einen DCDC-Schaltregler vom Chinamann, die beiden Kühlkörper waren selten übel auf die Platine gepfuscht. Bei der Gelegenheit habe ich auch die beiden Halbleiter im TO220 Gehäuse abmontiert, weil diese "Isolier-Lappen" ebenfalls schlampig montiert waren. Dass da bereits ein Loch drin war, ist dem Chinamann wohl entgangen... Nun würde ich an der Stelle lieber Glimmerscheiben montieren und wollte mal fragen, welche der beiden Isolierscheiben bzgl. Wärmeleitfähigkeit besser ist. Diese "Lappen" kenne ich nicht. Andi
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Glimmer ist besser als der Lappen, aber da man beim Glimmer Wärmeleitpaste benutzen muss, nicht sicher zu sagen. Bei beiden hat man eingeschlossene Luft zwischen Package und Scheibe/Lappen und zwischen Scheibe/Lappen und KüKö. Schau' doch mal in die Katalogangaben deines Lieblingsdistributors, was der zu Lappen und Scheibe sagt. mfg mf
Hier was Grundsätzliches zu diesem Themenkomplex: https://alutronic.de/media/filer_public/0c/c8/0cc8d772-b88b-443b-873e-210e8a446c20/isolierung_wleitung_web_de.pdf
Kann man die Wärmeleitfähigkeit für die Folien in den Wärmewiderstand der Glimmerplatten umrechnen ?
Andi S. schrieb: > Nun würde ich an der Stelle lieber Glimmerscheiben montieren und wollte > mal fragen, welche der beiden Isolierscheiben bzgl. Wärmeleitfähigkeit > besser ist. Kann man natürlich nur mit Blick in die Datenblätter sicher beantworten. Grundsätzlich ist aber zu sagen, daß Glimmer mit typisch >0,3K/W einen erheblich größeren Wärmewiderstand hat als gute Pads. Das schlägt sich auch im Preis nieder, Glimmer ist billig, Pads um ein mehrfaches teurer. Auch bei Isolationswiderstand und Durchschlagsfestigkeit sind Pads typisch besser. Überlegen ist Glimmer eigentlich nur bei der thermischen Beständigkeit. Spielt aber bei Halbleiterkühlung keine Rolle, 200 Grad halten beide Materialien problemlos aus. > Diese "Lappen" kenne ich nicht. Wo warst Du in den letzten 40 Jahren? Die gibts ja nun nicht erst seit gestern und seit "China"...
ich vermute ja, dass die Halbleiter gar nicht isoliert sein müssen. Wenn die schraube vorher nicht isoliert war, einfach nur wärmeleitpaste nehmen.
Thomas W. schrieb: > Kann man die Wärmeleitfähigkeit für die Folien in den Wärmewiderstand > der Glimmerplatten umrechnen ? Das Blöde ist, daß jemand 2 mal den m rausgekürzt hat und die Formel somit nicht mehr selbsterklärend ist. Grundlagen: https://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmeleitf%C3%A4higkeit Wenn ein Wärmewiderstand angegeben ist, ist auch immer die Fläche zu berücksichtigen. Die immer für Glimmer angegebenen 0,3K/W gelten für einen Quadratzoll = TO3, stehen aber oft auch so bei TO220. In dem alutronic-Dokument gibt es ehrliche Angaben. Ältere AN wie Motorola/ONSemis AN1040/D oder Kap 7 der Philips "Power Semiconductor Applications" bieten Hilfen zur Kühlkörperdimensionierung. Arno
Arno H. schrieb: > Die immer für Glimmer angegebenen 0,3K/W gelten für > einen Quadratzoll = TO3, stehen aber oft auch so bei TO220. > In dem alutronic-Dokument gibt es ehrliche Angaben. Also ich lese in dem alutronic-Dokument bei den Folien 0,9 W/mK und bei Glimmer finden sich keine Angaben zum Wärmewiderstand. Ein Vergleich ist also nicht möglich. Flip B. schrieb: > ich vermute ja, dass die Halbleiter gar nicht isoliert sein müssen. Da vermutest du falsch.
Bei den Folien ist die Wärmeleitfähigkeit angegeben und bei Glimmer der Wärmewiderstand. Ich lese unter der Zeichnung des TO220 Gehäuses ganz deutlich: Rth: [K/W]: 1,25 Arno
Flip B. schrieb: > ich vermute ja, dass die Halbleiter gar nicht isoliert sein > müssen. Wenn die schraube vorher nicht isoliert war, einfach nur > wärmeleitpaste nehmen. Wenn eine Glimmerscheibe eingesetzt wird, dann ist automatisch auch ein Isoliernippel im Einsatz, oder wenigstens eine M3 Kunststoffschraube!
Inzwischen weit häufiger anzutreffen und besser ist allerdings eine Feder-/ Klammerkonstruktion die das Gehäuse genau dort an den Kühlkörper presst wo sich inneren der Halbleiterchip befindet(TO220 u. ähnl.). Umrechnung, so von der Logik her, mit vereinfachten Werten durchgespielt: Glimmer: 0,5K/W = bei 10 Watt Wärmeleistung wird der Gehäuseboden 5 Grad wärmer als der Kühlkörper auf dem er montiert ist. Pad: 1W/mK = bei 10 Watt Wärmeleistung wird der Gehäuseboden 10mK (0,01 Grad) wärmer als der Kühlkörper auf dem er montiert ist. Ist da ein Fehler drin? Mit einer derart großen Differenz hätte ich selbst nicht gerechnet. Würde allerdings erklären weshalb die Pads, obwohl erheblich teurer, sich trotzdem überall durchgesetzt haben.
kühler schrieb: > Grundsätzlich ist aber zu sagen, daß Glimmer mit typisch >0,3K/W einen > erheblich größeren Wärmewiderstand hat als gute Pads. Wie dick ist der Lappen? Wie dick ist die Glimmerscheibe? mfg mf
Thomas W. schrieb: > mK ist nicht milliKelvin sondern meter * Kelvin. Ah ja, danke! Dann muß ich meine Rechnung wohl noch einmal überdenken...
Achim M. schrieb: > Wie dick ist der Lappen? Wie dick ist die Glimmerscheibe?
1 | Lappen: 0.25 mm |
2 | Glimmer: 0.05 mm |
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Arno H. schrieb: > Ich lese unter der Zeichnung des TO220 Gehäuses ganz > deutlich: Rth: [K/W]: 1,25 Ok, habe ich übersehen. Wobei man bei den Angaben aufpassen muss, Pollin schreibt z.B. 0.4 K/W für den TO 220 Glimmer. https://www.pollin.de/p/glimmerscheiben-to-220-440643 Also 1.25 K/W für den Glimmer und 0.9 W/mK für den Lappen. Was ist nun besser? > mK ist nicht milliKelvin sondern meter * Kelvin. Wo ich bei dem Lappen einen Meter finde, erschließt sich mir nicht wirklich.
Thomas W. schrieb: > Kann man die Wärmeleitfähigkeit für die Folien in den Wärmewiderstand > der Glimmerplatten umrechnen ? Den Wärmeübergangswiderstand darfst du dabei auch nicht vergessen.
Andi S. schrieb: >> mK ist nicht milliKelvin sondern meter * Kelvin. > Wo ich bei dem Lappen einen Meter finde, erschließt sich mir nicht > wirklich. In welcher Einheit würdest DU denn die Dicke messen?
Thomas W. schrieb: > Kann man die Wärmeleitfähigkeit für die Folien in den Wärmewiderstand > der Glimmerplatten umrechnen ? Natürlich. Denk mal nach. Genau analog so wie bei Widerstand und Leitwert.
Andi S. schrieb: >> mK ist nicht milliKelvin sondern meter * Kelvin. > Wo ich bei dem Lappen einen Meter finde, erschließt sich mir nicht > wirklich. Wenn man die Fläche in m² und die Dicke in m angibt, dann kürzt sich ein m raus. Ja, so rechnen Ingenieure (und Physiker, Mathematiker, ...) das. Scheint auf den ersten Blick ungewöhnlich, hat aber den Vorteil daß man von der Geometrie des Pads absehen kann. Und um noch auf die Ausgangsfrage einzugehen: abgesehen davon, daß das Pad ein Loch zuviel hat (und so die vermutlichen Isolationanforderungen wohl nicht mehr erfüllt) ist das Pad besser als Glimmer. Ganz abgesehen davon, daß man sich so die Sauerei mit der Paste erspart.
Axel S. schrieb: > daß das > Pad ein Loch zuviel hat Nur wenn es im relevanten Bereich liegen würde. Die Mehrheit solcher Pad hatten trotzdem Leitpaste.
kühler schrieb: > Ist da ein Fehler drin Ja Andi S. schrieb: > Also 1.25 K/W für den Glimmer und 0.9 W/mK für den Lappen. > Was ist nun besser? >> mK ist nicht milliKelvin sondern meter * Kelvin. > > Wo ich bei dem Lappen einen Meter finde, erschließt sich mir nicht > wirklich. Na ja, die 0.9 sind bei allen Isolierpads gleich, ob für TO220 oder TO3. Also muss man die 0.9 mit Fläche und Dicke korrekturrechnen. TO3 hat angeblich eine Fläche von 1"*1", also 0.00065m2 und das Pad ist 0.25mm also 0.00025m dick für 2500V Isolationsspannung, macht 0.385K/W. Bloss wie gross ist die wärmerelevante Fläche bei TO220, nicht der ganze Boden ist aus Metall. 10*7.5mm2, ein Loch ist ja auch noch drin ? Wären 0.000075m2 also 3.3K/W, deutlich schlechter als 1.25 K/W von Glimmer. So ist auch meine Erfahrung. Nur die besten Silpads sind besser als Glimmer, die üblichen schlechter. Kessler schreibt aber 0.4K/W, unabhängig ob TO220 oder TO3, eine Zahl ist also falsch. http://www.kessler-electronic.de/Halbleiter/Halbleiter-Zubehoer/Kuehlkoerper_und_Zubehoer/Silikon-Isoliermaterial/SIS-TO220_i678_14918_0.htm
MaWin schrieb: > TO3 hat angeblich eine Fläche von 1"*1", also 0.00065m2 und das Pad ist > 0.25mm also 0.00025m dick für 2500V Isolationsspannung, macht 0.385K/W. Du hast nur m und m2, wo kommen nun K und W her? Und wo sind die 0.9 geblieben? > Kessler schreibt aber 0.4K/W, unabhängig ob TO220 oder TO3, eine Zahl > ist also falsch. Dann hat Pollin von Kessler abgeschrieben, oder andersrum.
Axel S. schrieb: > abgesehen davon [...] ist das Pad besser als Glimmer. MaWin schrieb: > Nur die besten Silpads sind besser als Glimmer, die üblichen schlechter. Also sind wir der zielführenden Erkenntnis noch nicht wirklich einen Schritt näher gekommen.
Andi S. schrieb: > wo sind die 0.9 geblieben? Uups. 3.3x0.9=3, immer noch schlechter als 1..25 von Glimmer mit Wärmeleitpaste. Ja, ich fände es auch besser, wenn der Hersteller den wahren Wärmeübergang bei korrektoer Montage pro Gehäusevariante angibt, wie bei Glimmer. Aber das Marketing hat wohl davon abgeraten, zu schlecht, da verkaufen wir nichts. Lieber hochgeschwurbelte Werbeaussagen.
kühler schrieb: > Würde allerdings erklären weshalb die Pads, obwohl erheblich teurer, > sich trotzdem überall durchgesetzt haben. Es muss sich nicht zwangsweise das Bessere durchsetzen. Wenn sich bei der Montage und beim Service Kosten einsparen lassen, dann wählt man heute auch gerne die schlechtere Lösung.
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Andi S. schrieb: > Du hast nur m und m2, wo kommen nun K und W her? > Und wo sind die 0.9 geblieben? MaWin rechnet mit blabla, ich mit Programm :-)
MaWin schrieb: > Ja, ich fände es auch besser, wenn der Hersteller den wahren > Wärmeübergang bei korrektoer Montage pro Gehäusevariante angibt, wie bei > Glimmer. Sehe ich ebenso. Mal wieder ein gutes Beispiel dafür, wie man einen an sich einfachen Sachverhalte um 5 Ecken abbilden kann, so dass - wie hier im Faden sehr gut zu erkennen - kaum einer mehr durchblickt.
Ich würde Glimmer in Verbindung mit Wärmeleitpaste verwenden. Bei einer CPU Montage habe ich festgestellt, dass die verwendete schwarze Wärmeleit-Folie nicht viel taugt und nur Wärmeleitpaste eine Kühlere CPU zur Folge hat. Optisch ist die Folie schöner und schmiert nicht so.
herbert schrieb: > ... und nur Wärmeleitpaste eine Kühlere CPU zur Folge hat. Wobei du nur die Wärmeleitpaste im thermischen Übergang hast, ich habe Wärmeleitpaste - Glimmer - Wärmeleitpaste im thermischen Übergang. Also steht es unentschieden und man wird wohl um einen Praxistest nicht herum kommen.
Andi S. schrieb: > herbert schrieb: >> ... und nur Wärmeleitpaste eine Kühlere CPU zur Folge hat. > > Wobei du nur die Wärmeleitpaste im thermischen Übergang hast, ich habe > Wärmeleitpaste - Glimmer - Wärmeleitpaste im thermischen Übergang. Dann hast Du aber den Sinn von Wärmeleitpaste nicht verstanden. Die soll eigentlich nur Bereiche (Kratzer, Unebenheiten) ausgleichen, an denen sich Glimmerscheibe und Kühlkörper/IC usw. nicht berühren. Erreicht werden soll, daß der thermische Widerstand "Paste-Glimmer-Paste" geringer ist als bei Verwendung von Glimmerscheibe ohne Paste. Dazu sollte die Wärmeleitpaste so dünn wie möglich aufgetragen werden. Das die Praxis anders aussieht, steht dem jetzt nicht entgegen.
Andi S. schrieb: > Flip B. schrieb: >> ich vermute ja, dass die Halbleiter gar nicht isoliert sein müssen. > > Da vermutest du falsch. Nun ja, wenn der Kühlkörper schom eloxiert ist, -einschliesslich der Montagebohrungen-, kann man auf Glimmer oder Pads tatsächlich verzichten und nur ein bischen WLpaste verwenden. Bekanntlich ist Aluminiumoxid ein ausgezeichneter Isolator.
Michael M. schrieb: > Flip B. schrieb: >> ich vermute ja, dass die Halbleiter gar nicht isoliert sein >> müssen. Wenn die schraube vorher nicht isoliert war, einfach nur >> wärmeleitpaste nehmen. > > Wenn eine Glimmerscheibe eingesetzt wird, dann ist automatisch auch ein > Isoliernippel im Einsatz, oder wenigstens eine M3 Kunststoffschraube! Ich schaute mal in meine Sortierbox mit Isoliermitteln und konstatiere: Nein. Ich habe sogar mehrere verschiedene Isoliermittel angebracht. Eine automatische Isolation durch »irgendwelche Nippel« fand nicht statt. Ich musste sie von Hand installieren. Man beachte auch die übrigen Beiträge, die sich mit Klammern befestigen (lies: beschäftigen). Das Loch in der Metallfahne des TO-220 in Kooperation mit den seltsamen geldsparenden Fertigungsvereinfachungen führt zu a) sehr dünnen Metallböden und b) nicht ideal planen. Wer dann noch die Schraube ankracht, dem steht der Leistungshalbleiter 0,5-1mm ab und zwar da, wo das Substrat aufs Metall gebracht wurde. Glimmer macht das eher schlimmer. Die Pads gleichen soetwas oft aus. Es hängt aber eben vom Pad ab. Die Spanne reicht von hellblauer teurer Weltraumtechnik bis zu blau-grauem Baumarktsortiment. (Bilder nutzen da gar nichts.) Neben dem Hinterausgang des Internets, rechts von den GlühBirnen gibt es fertig gebogene Stahlklammern mit Loch samt M3-Gewinde. Da ergänze ich oft nur ein Loch im Kühlkörper und klemme damit das Gehäuse auf wasauchimmer. Früher schob ich die Klammern einfach drüber. Mit der Richtigen kann man auch etwas unsanft umgehen und sie etwas richten. https://www.tme.eu/de/details/trk-2/kuhler-zubehor/fix-fasten/ https://www.tme.eu/de/details/thfa3/kuhler-zubehor/fischer-elektronik/thfa-3/
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Hp M. schrieb: > Nun ja, wenn der Kühlkörper schom eloxiert ist, -einschliesslich der > Montagebohrungen-, kann man auf Glimmer oder Pads tatsächlich verzichten > und nur ein bischen WLpaste verwenden. Bekanntlich ist Aluminiumoxid ein > ausgezeichneter Isolator. Habe aber noch nie gesehen, dass man sich in kommerziell gefertigten Geräten auf die Isolationswirkung von Aluminiumoxid verlässt.
Andi S. schrieb: > Hp M. schrieb: >> Nun ja, wenn der Kühlkörper schom eloxiert ist, -einschliesslich der >> Montagebohrungen-, kann man auf Glimmer oder Pads tatsächlich verzichten >> und nur ein bischen WLpaste verwenden. Bekanntlich ist Aluminiumoxid ein >> ausgezeichneter Isolator. > > Habe aber noch nie gesehen, dass man sich in kommerziell gefertigten > Geräten auf die Isolationswirkung von Aluminiumoxid verlässt. Die Eloxalschicht bricht sowieso spätestens beim Anziehen der Schraube auf, so vorsichtig kann man die nicht anziehen…
Es gibt Eloxierer, die bis 200µm aufbringen. Wenn der fertige KK eloxiert wird, sollte das eigentlich reichen. Zumindestens wenn der HL geklemmt oder isoliert geschraubt wird. Arno
Hallo! Das kann man auch messen, Transistor mit Netzgerät + R auf definierte Verlustleistung bringen und warten bis das eingeschwungen ist. Dann die Temperatur am Blech des Transistors und am Kühlkörper messen. Ergebnis meiner Messung: Lappen (Gummi ?) ist sehr schlecht Glimmer viel besser Glimmer + sehr dünn (!) mit Wärmeleitpaste = noch etwas besser Am besten war aber eine Isolierscheibe aus Aluminiumoxid abwohl die viel dicker war. Habe leider die Messwerte nicht notiert bzw den Zettel verbasselt. Gruß Peter
Lese interessiert mit, bin jedoch immer noch nicht schlau daraus geworden ;) Konkret muss ich demnaechst einen wahrscheinlich faulen Triac von der Reglerplatine meines Laminators entfernen und ersetzen. Der Ersatz ist nun mittlerweile angekommen aber wie die Rueckseite, die ja Verbindung mit T2 hat vom Kuehlkoerper isolieren..? Im Originalzustand wurde das wohl durch irgendeinem weissen Schmodder mit gummiartiger Konsistenz geloest, ob sich unter dem aesserlich Sichtbaren noch so ein hellblauer Lappen oder ein Glimmer aufhaelt wage ich zu bezweifeln, werde ich jedenfalls erst nach dem Ausloeten und Demontage feststellen. Doch anyway, wenn ausgeloetet ist wuerde ich ja gerne schnell den Ersatz einloeten. Also was besorgen? Ali geht ja gerade recht fix mit Combined Delivery, tendiere deshalb zu Glimmer und Lappen um einen Vergleich und die Wahl zu haben.
Peter H. schrieb: > Ergebnis meiner Messung: > Lappen (Gummi ?) ist sehr schlecht > Glimmer viel besser > Glimmer + sehr dünn (!) mit Wärmeleitpaste = noch etwas besser > Am besten war aber eine Isolierscheibe aus Aluminiumoxid abwohl die viel > dicker war. > Habe leider die Messwerte nicht notiert bzw den Zettel verbasselt. Ah danke, das gibt mir fuer den Triactausch doch ne Hausnummer.
Johannes U. schrieb: > Der Ersatz ist nun mittlerweile angekommen aber wie die Rueckseite, die > ja Verbindung mit T2 hat Hat wirklich? Es gibt auch Triacs, wo die Fahne isoliert ist, diverse BTA-irgendwas. > tendiere deshalb zu > Glimmer und Lappen um einen Vergleich und die Wahl zu haben. Der "Lappen" ist vermutlich besser, wenn Du die Fläche am Kühlkörper nicht perfekt gesäubert bekommst. Bei Neubauten setze ich Glimmer und Wärmeleitpaste ein, wie vor 50 Jahren üblich, als es diese Silikonscheiben noch nicht gab. Und die Isolierscheibe unter der Befestigungsschraube nicht vergessen!
Manfred schrieb: > Johannes U. schrieb: >> Der Ersatz ist nun mittlerweile angekommen aber wie die Rueckseite, die >> ja Verbindung mit T2 hat > > Hat wirklich? Es gibt auch Triacs, wo die Fahne isoliert ist, diverse > BTA-irgendwas. Nee, Datenblatt zu BT137 sagt die Rueckseite ist verbunden. >> tendiere deshalb zu >> Glimmer und Lappen um einen Vergleich und die Wahl zu haben. > > Der "Lappen" ist vermutlich besser, wenn Du die Fläche am Kühlkörper > nicht perfekt gesäubert bekommst. Werde ich sichr sauber bekommen, wenn ich den Kuehlkoerper erstmal abhabe. Selbiges weisse Zeug ist auch unordentlich auf der Platine selber hier und da, ohne dort eine Funktion zu erfuellen, ausser den Bestueckungsdruck zu verdecken... Die Stellen hab ich vorsichtig gesaeubert, das ging von der Konsistenz des Zeugs her mit ein wenig Geduld und ausdauer ganz gut. Insofern bin ich auch zuversichtlich was den Kuehlkorper angeht :) > Bei Neubauten setze ich Glimmer und > Wärmeleitpaste ein, wie vor 50 Jahren üblich, als es diese > Silikonscheiben noch nicht gab. Ich besorg' jetzt einfach beides und mach dann mal nen Test, wie Peter es oben schon schrieb. Von den 20 gelieferten Ersatztriacs sind 18 gesund, da hab ich Spielraum zum testen. > Und die Isolierscheibe unter der Befestigungsschraube nicht vergessen! Na klar :)
Johannes U. schrieb: > Manfred schrieb: >> Johannes U. schrieb: >>> Der Ersatz ist nun mittlerweile angekommen aber wie die Rueckseite, die >>> ja Verbindung mit T2 hat >> >> Hat wirklich? Es gibt auch Triacs, wo die Fahne isoliert ist, diverse >> BTA-irgendwas. > > Nee, Datenblatt zu BT137 sagt die Rueckseite ist verbunden. BTA### ist nicht BT### und auch nicht BTB###
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