Comment choisir un tampon thermique en silicone : conductivité thermique, épaisseur et dureté expliquées

Choisir un tampon thermique en silicone revient à déterminer trois valeurs : conductivité thermique (vitesse à laquelle la chaleur se déplace), épaisseur (l’espace à combler) et dureté (facilité avec laquelle le matériau s’adapte). Bien les choisir garantit un refroidissement fiable ; les mal choisir provoque soit une surchauffe du composant, soit un mauvais positionnement du dissipateur. Ce guide explique chaque facteur et vous fournit une méthode de travail applicable à tout design. La plupart des défaillances thermiques que nous observons découlent d’un désaccord sur l’une de ces trois valeurs ; ainsi, quelques minutes consacrées à la spécification dès la phase initiale évitent une refonte coûteuse ultérieurement.

1. Conductivité thermique (W/m·K)

Il s’agit de la capacité du tampon à conduire la chaleur. La série standard de VOLSUN atteint 1,5 et 6,0 W/m·K. Plus la valeur est élevée, meilleure est la transmission thermique — mais le tampon devient aussi plus rigide et plus fragile, nécessitant une pression de serrage accrue. Choisissez la conductivité la plus faible qui respecte votre budget thermique , pas le chiffre le plus élevé disponible.

2. Épaisseur (mm)

Longueur standard des cales 0,5 à 5,0 mm. L’épaisseur de la cale doit être au moins égale à l’écart maximal entre le composant et le dissipateur thermique. Si elle est trop fine, de l’air subsiste ; si elle est trop épaisse, elle augmente la résistance thermique et peut empêcher la fermeture de l’assemblage. Mesurez l’écart en tenant compte des tolérances les plus défavorables, puis choisissez une épaisseur avec une marge de sécurité.

3. Dureté (échelle Shore OO)

La dureté détermine dans quelle mesure la cale s’adapte aux surfaces irrégulières. Les grades standard VOLSUN se situent généralement entre 30 et 70. Shore OO ; ultra-doux GP1002-SI est inférieur à 10. Les garnitures plus souples s’adaptent avec moins de pression et tolèrent les pièces déformées ; les garnitures plus rigides conviennent aux étriers stables à haute pression, où la tenue de forme est essentielle.

Autres caractéristiques à vérifier

· Résistance à la flamme — toutes les garnitures VOLSUN sont V-0.

· Température de fonctionnement — standard de −40 °C à +200 °C ; GP1002-SI homologué jusqu’à −60 °C.

• Isolation électrique — résistivité volumique ≥10¹² Ω·cm, rigidité diélectrique >6 kV/mm.

· Conformité — RoHS, REACH.

Un processus de sélection simple

1. Mesurez l’écart (avec tolérance) → détermine épaisseur.

2. Estimez la charge thermique → détermine le minimum conductivité thermique.

3. Vérifiez la planéité de la surface et la pression de serrage → détermine dureté.

4. Confirmez la plage de température ainsi que les besoins en résistance au feu/isolement.

5. Sélectionnez la qualité correspondante dans le tableau ci-dessus.

La conductivité thermique et les autres valeurs sont valeurs typiques issues d’essais normalisés ; les performances réelles dépendent de la pression de contact, de la planéité des surfaces et de l’écartement. N’oubliez pas que les grades présentant une conductivité thermique plus élevée (en W/m·K) sont plus rigides et plus fragiles : ils nécessitent une pression d’assemblage plus importante, si bien que « la valeur la plus élevée » est rarement le meilleur choix.

Correspondance des produits VOLSUN

· GP1501 → GP6001 — Série standard de 1,5 à 6,0 W/m·K couvrant la plupart des conceptions.

· GP3001-PI — 3,0 W/m·K avec une surface renforcée en polyimide pour une meilleure résistance mécanique et une isolation électrique.

· GP1002-SI — Extrêmement souple (<10 échelle Shore OO), homologué jusqu’à −60 °C, couleur personnalisable pour les espaces restreints et les environnements froids.

En conclusion, commencez par choisir l’épaisseur en fonction de votre écartement, la conductivité thermique en fonction de votre charge thermique et la dureté en fonction de votre force de serrage. Conservez des marges raisonnables et vous éviterez à la fois la surchauffe et les difficultés d’assemblage. Vous souhaitez un deuxième avis sur vos données ? Contactez le Volsun équipe chargée des échantillons.