TO220とヒートシンクの間の熱伝導パッドは常に有用ですか？

ウェブをサーフィンしても解決できないことについて、ヒートシンクについて疑問があります。これらの汚れた安価なパッドを使用してヒートシンクに TO220パッケージを取り付けると、疑問が生じましたが、実際には非常に一般的な範囲があります。

熱伝導パッドと熱グリースの比較については多くの記事があります（そして、ほとんどの場合、グリースは熱伝導率に関して優れていると言います）タブをヒートシンクから電気的に絶縁することについて心配していません。

ウィキペディアによると：

サーマルパッドとサーマルコンパウンドは、熱的に接触する必要がある不完全に平坦または滑らかな表面に起因する空隙を埋めるために使用されます。完全に平らで滑らかな表面の間では必要ありません。サーマルパッドは室温では比較的硬くなりますが、柔らかくなり、高温では隙間を埋めることができます。

したがって、熱結合を改善するために、TO220タブとヒートシンクの間にサーマルパッドを配置することは常に良いことであると思われます。しかし、本当にそうですか？参照は少し不足しており、CPU / GPU冷却セットアップに焦点を当てる傾向があります。

さらに、TO220がヒートシンクに取り付けられ、サーマルグリースもサーマルパッドも付いていない機器を見たことを覚えています。サーマルグリース（より複雑で費用のかかる組み立て手順）を避ける理由はよく理解できますが、サーマルパッドは安価で汚れており、既に金属パッドをヒートシンクにネジ止め/ボルト留めする必要がある場合はあまり労力をかけません。

ボトムライン：TO220とヒートシンクの間の電気絶縁を気にせず、サーマルグリースを使用したくない場合、熱結合の観点から、2つの間にサーマルパッドを配置することは常に有用ですか？

TO-264パッケージのドライグリースとサーマルグリースの熱伝導率を示します（ON SemiアプリケーションノートAN-4166から）

ドライマウントのトルクに応じて、約0.7〜1.1°C / Wのように見えます。

特定のサーマルパッドには性能に関する仕様がないため、実際に何が行われるのか確信が持てません。たぶんそれらはいくつかの不適切な素材で作られた偽造品です。厚さも指定されていません！そのような製品を購入することは完全にがらくたであり、推奨されません。実際のデータシートが付いた薄い導電性サーマルパッドは、流通を通じて1000ドルで購入できます。優れた性能を備えています。

しかし、とにかく、同じアプリケーションノートで使用されているシリコンパッドと同程度であれば、パフォーマンスは次のようになります。

ご覧のとおり、パッドの性能は、高品質のシリコンパッドを使用した場合でも、ドライマウントよりも数倍悪くなります。それらが安価なcr * pであり、シリコンゴムから窒化ホウ素（BN）フィラーを省いて数ペニー（おそらく、IMHO）を節約すると、はるかに悪化する可能性があります。

注：サーマルパッドのメーカーからのデータを意図的に使用しませんでした。2つの理由があります。リンクは不明な特性の不明なパッドへのリンクです。実際よりも グラフは、バルク材料測定ではなく、ヒートシンクに取り付けられた半導体の実際の測定からのものであり、各取り付けタイプに同じ方法を使用しているため、AB比較が有効である可能性が高くなります。

TL; DR：パッドを使用したり、熱伝導性のある高品質のパッドを使用したりしないでください。

リンクするパッドは絶縁体パッドで、トランジスタをヒートシンクから電気的に絶縁する必要がある場合に使用します。

分離が必要な場合、1つ（または同様のもの）なしではできません。さらに、ネジ/ボルトが電気的に接触しないようにするための何かが必要になります。

絶縁が必要ない場合は、絶縁グ​​リースを使用しない方が良いですが、（少量の）熱伝導グリースを使用して、トランジスタとヒートシンクが確実に熱接触するようにします。