Eliminiamo il calore Dissipatori di calore per i vostri dispositivi elettronici

I dissipatori di calore assorbono il calore da un componente elettronico e lo dissipano nell'ambiente circostante. A tal fine, sono realizzati in un materiale termoconduttivo, come l'alluminio o il rame, e presentano un'ampia superficie, ad esempio sotto forma di alette o lamelle. L'applicazione di un TIM (Thermal Interface Material, materiale di interfaccia termica) riduce le irregolarità superficiali tra il dissipatore e la superficie del componente e migliora significativamente la resistenza termica. Se abbinati a una ventola, le prestazioni di raffreddamento risultano ulteriormente potenziate.

Il materiale più comunemente utilizzato per i dissipatori di calore è l’alluminio. Ha una conduttività termica di circa 210 W/mK, è molto leggero con una densità di 2,7 g/cm³ ed è disponibile a un prezzo ragionevole. L’alluminio viene solitamente impiegato sotto forma di lega estrusa o pressofusa; in alcuni casi (in particolare per i dissipatori di calore a LED formati a freddo) viene utilizzato anche come alluminio puro. Anche il rame è un materiale molto diffuso per i dissipatori di calore. Con una conduttività termica che raggiunge i 400 W/mK, è un eccellente conduttore di calore. Tuttavia, a causa del suo prezzo più elevato e della maggiore densità (8,96 g/cm³), viene utilizzato solo quando è necessario dissipare quantità particolarmente elevate di calore nel minor tempo possibile. I dissipatori in rame, ad esempio quelli con alette raschiate, vengono solitamente abbinati a una ventola.

I sistemi di raffreddamento attivo utilizzano fluidi in movimento, come l’aria o l’acqua, e garantiscono un’elevata dissipazione del calore. Le ventole ne sono un esempio. Offrono elevate prestazioni di raffreddamento, ma possono essere rumorose, sono soggette all’accumulo di polvere e richiedono una manutenzione frequente. La situazione è diversa nel caso dei dissipatori a liquido. In questi, un fluido di raffreddamento circola all’interno di un sistema chiuso. Le soluzioni di raffreddamento passivo sfruttano la conduzione termica naturale e la convezione. Ciò le rende esenti da manutenzione e consente di ottimizzarle termicamente per l’applicazione specifica.

I dissipatori di calore possono essere fissati tramite clip, rivetti, perni a saldare o viti. Il metodo di montaggio più adatto dipende dal tipo di dissipatore, dall’applicazione e dalla quantità richiesta. Le clip di montaggio e le molle riducono il lavoro manuale quando si tratta di grandi quantità. Rappresentano il metodo di fissaggio preferito per i dissipatori estrusi per PCB e quelli a innesto. I dissipatori a dito sono in genere dotati di linguette di saldatura integrate durante il processo di produzione. Anche altre varianti di dissipatori di calore possono essere montate utilizzando perni a saldare. Se i dissipatori di calore sono esposti a vibrazioni o urti, come nel settore ferroviario, le viti garantiscono il fissaggio più sicuro.