Apakah pad konduktif termal selalu berguna antara TO220 dan heat-sink?

Saya ragu tentang heat-sink yang tidak bisa saya selesaikan dengan menjelajahi Web. Keraguan saya muncul ketika memasang paket TO220 pada heat-sink menggunakan bantalan murah kotor ini , tetapi sebenarnya ia memiliki ruang lingkup yang cukup umum.

Ada banyak artikel di luar sana tentang perbandingan antara bantalan konduktif termal vs pelumas termal (dan sebagian besar mengatakan bahwa pelumas lebih baik berkaitan dengan konduktivitas termal), tetapi saya hampir tidak menemukan apa-apa tentang apakah antarmuka antarmuka termal diperlukan sama sekali ketika Anda tidak khawatir tentang isolasi listrik tab dari heat-sink .

Wikipedia mengatakan :

Bantalan termal dan senyawa termal digunakan untuk mengisi celah udara yang disebabkan oleh permukaan rata atau halus yang tidak sempurna yang harus berada dalam kontak termal; mereka tidak akan dibutuhkan di antara permukaan yang rata dan halus. Bantalan termal relatif kuat pada suhu kamar, tetapi menjadi lunak dan mampu mengisi celah pada suhu yang lebih tinggi.

Jadi sepertinya menyiratkan bahwa panel termal selalu merupakan hal yang baik untuk ditempatkan di antara tab TO220 dan unit pendingin untuk meningkatkan sambungan termal. Tapi benarkah begitu? Referensi agak langka dan cenderung fokus pada pengaturan pendinginan CPU / GPU.

Selain itu saya ingat pernah melihat beberapa peralatan di mana TO220 dipasang pada unit pendingin tanpa pelumas termal atau bantalan termal. Saya bisa mengerti mengapa orang akan menghindari pelumas termal (prosedur pembangunan yang lebih rumit dan mahal), tetapi bantalan termal kotor murah dan tidak menambah banyak tenaga saat Anda harus memasang / memasang bantalan logam pada pendingin.

Intinya: jika saya tidak peduli dengan isolasi listrik antara TO220 dan heat-sink dan saya tidak ingin menggunakan pelumas termal, apakah menempatkan pijakan termal di antara keduanya selalu berguna, dari sudut pandang kopling termal?

Konduktivitas termal dari pelumas kering vs. pelumas termal ditunjukkan di sini untuk paket TO-264 (dari ON Semi note aplikasi AN-4166 )

Sepertinya kira-kira 0,7 hingga 1,1 ° C / W tergantung pada torsi untuk pemasangan kering.

Bantalan termal khusus Anda tidak memiliki spesifikasi untuk kinerja, sehingga Anda benar-benar tidak yakin apa yang akan mereka lakukan. Mungkin mereka palsu yang terbuat dari bahan yang tidak pantas. Ketebalannya bahkan tidak ditentukan! Membeli produk seperti itu adalah omong kosong total, dan tidak direkomendasikan. Anda dapat membeli bantalan termal konduktif listrik tipis dengan lembar data nyata seharga $ 18/1000 melalui distribusi - mereka memiliki kinerja yang sangat baik.

Tapi bagaimanapun, jika mereka sebagus bantalan silikon yang digunakan dalam catatan aplikasi yang sama, kinerjanya adalah sebagai berikut:

Seperti yang Anda lihat, kinerja dengan bantalan akan seburuk beberapa kali lebih buruk daripada pemasangan kering, bahkan dengan bantalan silikon berkualitas tinggi . Jika mereka murah cr * p dan meninggalkan pengisi boron nitride (BN) dari karet silikon untuk menghemat beberapa sen (kemungkinan, IMHO) mereka bisa jauh, jauh lebih buruk.

Catatan: Saya sengaja tidak menggunakan data langsung dari produsen bantalan termal karena dua alasan - tautannya ke bantalan yang tidak diketahui dengan karakteristik yang tidak diketahui, dan kedua produsen memiliki alasan untuk menentukan produk mereka sedemikian rupa untuk membuat mereka terlihat lebih baik daripada yang mungkin dalam praktek. Grafik berasal dari pengukuran aktual dengan semikonduktor yang dipasang pada heat sink, bukan pengukuran material curah, dan menggunakan metodologi yang sama untuk setiap jenis pemasangan sehingga perbandingan AB lebih cenderung valid.

TL; DR: Jangan gunakan bantalan, atau dapatkan yang berbeda yang konduktif termal dan dari sumber yang berkualitas.

Bantalan yang Anda tautkan adalah bantalan insulator , untuk digunakan ketika transistor harus diisolasi secara elektrik dari heatsink.

Jika Anda membutuhkan isolasi, Anda tidak dapat melakukannya tanpa (atau yang serupa). Dan juga Anda akan membutuhkan sesuatu untuk memastikan baut / baut tidak melakukan kontak listrik.

Jika Anda tidak membutuhkan isolasi, Anda lebih baik tidak melakukannya, tetapi gunakan pelumas termal (sedikit) untuk memastikan transistor dan heatsink melakukan kontak termal yang baik.