Précharge, pas force de serrage - Pourquoi les ressorts sont importants
Le rôle déterminant d'une vis de dissipateur thermique à ressort-n'est pas de serrer plus fort. Il s'agit de serrer de manière cohérente. Une fixation rigide transfère chaque dilatation thermique, déformation du PCB et tolérance d'assemblage directement dans la puce située en dessous. Les vis à ressort-découplent ces variables : le ressort est en série avec le corps fileté, de sorte que quelques centaines de micromètres d'expansion ou de contraction compriment ou étendent simplement le ressort plutôt que de plier l'emballage ou de fissurer la matrice.
En pratique, cela offre trois avantages mesurables par rapport à un boulon rigide :
- Précharge constante tout au long des cycles thermiques.Les dissipateurs thermiques en aluminium se dilatent d'environ 23 × 10⁻⁶ /K, FR-4 circuits imprimés d'environ 14 × 10⁻⁶ /K. Une élévation de 70 degrés dans un empilement de 20 mm produit une croissance différentielle d'environ 13 µm. Cela suffit pour perdre la pression de contact sur une fixation rigide et déclencher un emballement thermique. Un ressort correctement dimensionné absorbe le différentiel et maintient la précharge entre ± 10 et 15 %.
- Tolérance aux vibrations.Les conceptions captives techniques réussissent les tests de vibration de 5 à 10 g sans perte de précharge, où les vis rigides se desserrent dans la plage de 1 à 2 g.
- Protection contre les surcouples-.Une butée positive intégrée au ressort empêche l'assembleur d'enfoncer la vis au-delà de sa précharge de sécurité, ce qui constitue la cause la plus fréquente de boîtiers BGA fissurés en production.
La série 5T de Southco et les vis imperdables pour dissipateur thermique de PEM sont les références de l'industrie pour ce comportement de précharge, et le même principe mécanique est appliqué à nos conceptions de fixations de dissipateur thermique personnalisées.
Sélection du lecteur -TorxcontrePhillipspour les lignes de production
L'évidement d'entraînement d'une vis de dissipateur thermique est le seul contact de l'assembleur avec la fixation. Deux options dominent :
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Type de lecteur |
Transfert de couple |
Utilisation typique |
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Phillips #1 / #2 |
Sortie-avec un couple élevé ; le foret glisse et alése l'évidement |
Faible-volume, assemblage manuel, constructions de prototypes |
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Torx T10 / T15 |
Engagement à six-lobes, sortie de came-proche de-zéro, couple répétable |
Lignes d'assemblage automatisées,-production OEM en grand volume |
Pour les lignes OEM utilisant des tournevis dynamométriques électriques, Torx est la norme. La géométrie à six-lobes maintient le foret sous charge axiale, de sorte que le pilote atteint son couple de coupure-sans glisser. Phillips reste courant dans les kits de service et de remplacement sur site-où les utilisateurs finaux serrent à la main avec un embout n° 1. Nous fabriquons les deux et l'évidement d'entraînement est usiné dans la même configuration quela bride de têtepour la concentricité.
Pourquoi les ressorts sont importants : la précharge, pas la force de serrage
Les vis du dissipateur thermique à ressort-ne serrent pas plus fort. Serrage constant. Les fixations rigides transmettent la dilatation thermique, la déformation du PCB et la tolérance d'assemblage à la puce située en dessous. Le ressort s'adapte en série au corps fileté, ainsi quelques centaines de micromètres d'expansion ou de contraction compriment ou étendent le ressort plutôt que de plier l'emballage ou de fissurer la matrice dans les vis à ressort -.
En pratique, cela présente trois avantages par rapport à un boulon rigide :
Nos fixations uniques pour dissipateur thermique utilisent la même base mécanique que la série 5T de Southco et les vis imperdables pour dissipateur thermique de PEM, qui établissent la norme industrielle en matière de comportement en précharge.
Foire aux questions
Q : À quoi sert une-vis de dissipateur thermique à ressort ?
R : Il contrôle la précharge du dissipateur thermique-source de chaleur. Les ressorts de compression en ligne-absorbent l'empilement de tolérances-, ajustent la dilatation thermique différentielle entre les dissipateurs thermiques en aluminium et les cartes FR-4 et empêchent le surcouple du boîtier de puces pendant l'assemblage.
Q : En quoi la force de serrage des boulons rigides diffère-t-elle de la précharge ?
R : La force de serrage d'un boulon rigide dépend de la précision du couple et est fixée une fois serrée. La compression du ressort contrôle la précharge d'une vis à ressort-, qui reste dans une bande lorsque la pile-change. Le ressort empêche le surcouple en agissant comme un frein positif.
Q : Quel couple dois-je utiliser pour mettre ces vis ?
A : M3 0.5–0,7 N·m. Environ 1,0 N·m pour M3,5. M4-1,2–2,0 N·m. Serrez de nombreuses vis en diagonale ou en étoile pour répartir uniformément la précharge. La force n’augmentera pas la précharge et pourrait endommager l’emballage si le ressort cesse de se comprimer.
Q : Pouvez-vous atteindre un objectif de raideur de ressort ou de précharge ?
R : La révision de la conception définit la raideur du ressort (k), la longueur libre et l'objectif de précharge. Chaque lot est chargé-courbe de déflexion-vérifié et tracé avec les ordres de production.
Q : Vendez-vous des vis ou des ensembles de ressorts ?
R : Nous fournissons des ensembles de vis imperdables avec vis, ressort, rondelle et butée imperdable évasée. Construisez et vérifiez l’assemblage sous un seul numéro de pièce.
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