ヒートシンクの取り付け方法の種類

Versal アダプティブ SoC パッケージおよびピン配置アーキテクチャマニュアル (AM013)

Document ID: AM013
Release Date: 2023-09-28
Revision: 1.4 日本語

ヒートシンクの取り付け方法は 6 種類あります。次の表に、それぞれの長所と短所を示します。

熱伝導性テープ
熱伝導性の接着剤
Z 形状のワイヤクリップ
プラスチッククリップ
ねじ式スタンドオフ (PEM) と圧縮バネ
押しピンと圧縮バネ

表 1. ヒートシンクの取り付け方法
取り付け方法	長所	短所
熱伝導性テープ	一般的に取り付けが簡単で安価アルミニウムヒートシンクの取り付けには最も低コストな方法 PCB 上で追加スペースを確保する必要がない	テープがしっかりと接着するように、ヒートシンクとチップの表面をきれいに掃除する必要がある接触部分が小さいため、接着力が弱い可能性があるテープの熱伝導性は中～低程度のため、ヒートシンクの性能が十分に発揮されないことがある
熱伝導性の接着剤	優れた機械的接着テープよりは高価だが比較的安価 PCB 上で追加スペースを確保する必要がない	接着手順が難しく、使用する接着剤の量の調節が困難リワークが困難接触部分が小さいため、接着力が弱い可能性がある
Z 形状のワイヤクリップ	強力で安定した機械的取り付けが可能。衝撃や振動テストを実行する必要がある環境では、この強力な取り付け方法が必要。取り付けと取り外しが簡単。半導体を破損することがない (エポキシ樹脂やテープはデバイスを破損させる可能性がある)。 TIM にプリロードが印加される。実際、このプリロードによって、熱伝導能力が向上する。	PCB 上に固定器具用のスペースが必要
プラスチッククリップ	PCB 上のスペースに限りがあるデザインに最適 PCB ボードを傷付けることなくヒートシンクを取り外しできるため、リワークが簡単衝撃や振動テストに対応できる十分な固定力がある	クリップを使用するため、シリコンデバイス周囲にスペースが必要局部的な刺激により、はんだボールやチップ基板が損傷する可能性があるため、クリップの取り付け/取り外しには注意が必要
ねじ式スタンドオフ (PEM) と圧縮バネ	熱源へ安定した固定ができ、PCB、バッキングプレート、またはシャーシへ荷重を伝達できる質量の大きいヒートシンクを固定するのに最適チップやはんだボール上にかかる実装時の力や荷重を厳密に管理できる	PCB 上に穴を開ける必要があり、ラインとして使用できる貴重なスペースを使用する必要がある高価になる傾向がある。特に、スタンドオフを使用するために、ドリルで穴を開けるか、または PCB 上にあらかじめ穴が開いたものを調達する必要がある
押しピンと圧縮バネ	熱源へ安定した固定ができ、PCB へ荷重を伝達できるチップやはんだボール上にかかる実装時の力や荷重を厳密に管理できる	PCB 上に押しピン用のスペースが必要