TO220封装与散热器固定问题

呜呼哀哉

TO220封装与散热器固定问题 [复制链接]

 

如上图所示，PCB板子上开个大圆孔，可以通过螺钉帽，先整形TO220封装焊接好后放在散热器上，螺钉穿过去固定。

现在出了个问题，多个TO220封装散热焊盘不等点位，底下加装硅胶片，铜片上垫绝缘垫，可保证不了螺钉穿过TO220封装铜片时不与铜片接触，依旧出现短路。

似乎见过有种U型长条装的绝缘材料，配合一个陶瓷垫块压在上面固定的，问题1：不知道那个东西叫什么名字？

问题2：另外，TO220封装固定的螺钉标准配置到底是M2、M2.5还是M3的？

问题3：发热元件可以用尼龙螺钉吗？有实际使用的朋友可以聊聊

问题4：个人理解用了矽胶垫就不用导热硅脂，没绝缘要求的采用导热硅脂正确吗？

问题5：有什么更好的多个、非等电位TO220封装与散热器固定的组合方式吗？

 

qwqwqw2088

硅胶导热片散热器绝缘垫片

都标准件，M3常用

发热元件尽量不用尼龙螺钉

chunyang

依然出现短路说明螺钉接触到了器件本身的散热片。TO220有一种专用的塑胶绝缘套，纵截面呈凸字型，外径略小于TO220固定孔经，内经略大于螺栓直径（印象中是M3，未验证）。安装时将绝缘套凸起部分放入TO220固定孔，然后上螺栓即可。只是，该绝缘套估计很难买到，量大可以开个模自制，模具很简单。少量时可用适当长度的热缩套管对螺栓做绝缘，留空拧入散热片的部分即可，然后配合绝缘垫片和绝缘导热垫安装。也见过更低成本的解决办法，使用较细的螺栓，只要器件和散热片的位置误差不大，螺栓就接触不到器件的散热片。当然，用尼龙螺栓也行。

chunyang

关于涂布导热硅脂问题，如果耗散功率较大，最好还是用上，导热硅脂本身是绝缘的。

chunyang

另外多片功率器件安装于同一散热片上的快速解决方法是使用U型弹性金属夹，中间开的有槽，呈梳状，以适应同一夹上不同厚度的器件，开口是喇叭型。你说的U型物可能就是，只不过不是绝缘的，而是钢制。U型夹夹在器件的塑胶本体上，将器件紧紧压在散热片上，自然无所谓绝缘。不过，U型夹不可靠，时间长了弹性不足容易出问题，尤其是拆修后。1980s的欧式电视上就有这种设计，当年修理这样的电视很反感，因为U型夹时间长了往往生锈，拆下时需要撬，再安装时需要先仔细整形，都很费劲，弄完还满手的锈，而日式电视上从未见过用这招。

maychang

要想使螺钉与TO220封装的铜片部分绝缘，可以用粗细合适的薄壁软塑料管，截成合适的长度，套在螺钉上。螺钉套一个绝缘垫圈再压在TO220铜片部分。

1nnocent

绝缘垫片和绝缘粒配合使用应该能解决问题，绝缘粒可以把芯片、散热器隔开。螺丝应该是M3的，你这个因该和7805稳压芯片是一样的封装吧

 

呜呼哀哉

qwqwqw2088 发表于 2022-4-8 13:42 硅胶导热片散热器绝缘垫片 都标准件，M3常用 发热元件尽量不用尼龙螺钉

总觉得用了矽胶垫就不要用导热硅脂，弄得脏兮兮的不说，本来矽胶垫虽然薄，但也有弹性能保证接触完好，硅脂作用本来就是防止接触面不够光滑填充坑洼表面的，因此总不想用导热硅脂。如果不需要绝缘的时候，硅脂会方便一点。

呜呼哀哉

chunyang 发表于 2022-4-8 13:53 依然出现短路说明螺钉接触到了器件本身的散热片。TO220有一种专用的塑胶绝缘套，纵截面呈凸字型，外径略小 ...

你说的这个没这么小的东西，这样的东西通常是平板晶闸管上下夹散热器用的，一般都有M12的，长度和手指头差不多，俗称酒盅。

呜呼哀哉

chunyang 发表于 2022-4-8 13:55 关于涂布导热硅脂问题，如果耗散功率较大，最好还是用上，导热硅脂本身是绝缘的。

导热硅脂是绝缘的，涂抹后压紧螺钉就不会绝缘了。从热阻方面来讲，认为的散热地是散热器，多加一层介质，只会增加热阻，这两种是串联关系，不是并联。

maychang

呜呼哀哉 发表于 2022-4-8 17:31 你说的这个没这么小的东西，这样的东西通常是平板晶闸管上下夹散热器用的，一般都有M12的，长度和手指头 ...

怎么会 “没这么小的东西”？chunyang所说纵截面呈凸字型的塑料绝缘套，我在四十年前就见过。

呜呼哀哉

chunyang 发表于 2022-4-8 14:20 另外多片功率器件安装于同一散热片上的快速解决方法是使用U型弹性金属夹，中间开的有槽，呈梳状，以适应同 ...

我见过的是电源屏上用的，就是黄色或者白色硬壳的，形状像线槽那个的U型，里面放一块感觉材质是陶瓷的长方体，中间有孔，压在两个MOS上，封装比TO220大，中间孔只上一个螺丝，一次固定两个。

呜呼哀哉

maychang 发表于 2022-4-8 16:03 要想使螺钉与TO220封装的铜片部分绝缘，可以用粗细合适的薄壁软塑料管，截成合适的长度，套在螺钉上。螺钉 ...

用的就是这个办法，5个螺钉套热缩管，用热风枪吹，弄得很仔细，忙了一上午才装上，如上图的结构，拿镊子夹着垫片塞中间，太难了，结果还是短路，手艺有点差吧。

呜呼哀哉

1nnocent 发表于 2022-4-8 17:07 绝缘垫片和绝缘粒配合使用应该能解决问题，绝缘粒可以把芯片、散热器隔开。螺丝应该是M3的，你这个因该和78 ...

常用器件，IRF540，IRF9540，LM35D，都是TO220封装，你说的绝缘粒没见过，想着先小电流测试，功能验证完，再改改板子，这个和散热器固定成了问题，结合各位的分析建议，感觉就是这样装的，没有更好的方法了。

呜呼哀哉

maychang 发表于 2022-4-8 17:37 怎么会 “没这么小的东西”？chunyang所说纵截面呈凸字型的塑料绝缘套，我在四十年前就见过。 ...

这个真没接触过，我以为就是软启动器上的绝缘套管，灰褐色的酒盅

1nnocent

呜呼哀哉 发表于 2022-4-8 17:43 常用器件，IRF540，IRF9540，LM35D，都是TO220封装，你说的绝缘粒没见过，想着先小电流测试，功能验证完 ...

淘宝搜下绝缘粒，买M3的绝对能用，11楼所说的应该就是这个绝缘粒

chunyang

呜呼哀哉 发表于 2022-4-8 17:31 你说的这个没这么小的东西，这样的东西通常是平板晶闸管上下夹散热器用的，一般都有M12的，长度和手指头 ...

你没见过很正常，但你太武断了，至少根据我的描述分析一下就该知道我说的东西的存在合理性，就是开模制造都是很简单的事。这种东西早在改革开放初期就在进口设备上常见，西方人、日本人做事认真，细节考究，国人不重视这些，追求极致低成本，能省掉的都省，所以国产设备上很少见，更有用细螺丝来避免短路的，至于可靠性根本不关心。

chunyang

呜呼哀哉 发表于 2022-4-8 17:34 导热硅脂是绝缘的，涂抹后压紧螺钉就不会绝缘了。从热阻方面来讲，认为的散热地是散热器，多加一层介质， ...

真不知你怎么想的，绝缘是靠绝缘垫，只要导热硅脂绝缘就不影响。你再去看看业界名牌高耗散功率且需要加绝缘垫的场合用不用导热硅脂，别想当然。此类场合下，硅脂是填充间隙、凹坑的，恰恰是并联而不是串联。

chunyang

呜呼哀哉 发表于 2022-4-8 17:38 我见过的是电源屏上用的，就是黄色或者白色硬壳的，形状像线槽那个的U型，里面放一块感觉材质是陶瓷的长 ...

我们说的根本不是同一物。你问别人，应该是想知道你自己不知道的东西。

chunyang

呜呼哀哉 发表于 2022-4-8 17:43 常用器件，IRF540，IRF9540，LM35D，都是TO220封装，你说的绝缘粒没见过，想着先小电流测试，功能验证完 ...

前面网友说的“绝缘粒”估计就是我前面说的那种纵截面呈凸字型的零件。