ODROID-U3 pierwsze starcie

Pierwsze podstawowe testy na ODROID-U3 już mam za sobą. W wcześniejszych postach pewnie zauważyliście, że zamówiłem i zainstalowałem zamiast defaultowego radiatora wentylator. Oba rozwiązania mocowane są za pomocą samozatrzaskowych zaczepów do płytki drukowanej. Dodatkowo radiator w obu przypadkach zaopatrzony jest powiedzmy w termoprzewodzącą dwustronną taśmę klejącą. Wszystko niby ok, ale procesor, który generuje większość ciepła nie znajduje się w centralnej części radiatora. Może nie ma to zbyt dużego znaczenia jeżeli chodzi o rozpraszanie ciepła o tyle w czasie demontażu/montażu chłodzenia zaniepokoiły mnie trzy sprawy.

Po pierwsze z uwagi na nie centralne położenie procesora płytka ulega nieznacznemu wygięciu, co w przypadku układów BGA może spowodować problemy w przyszłości. Ok procesor jest dodatkowo niejako zalany żywicą, ale po co ryzykować.

Po drugie taka sytuacja powoduje, że radiator nierówno układa się i nie jest równoległy do płytki, co sprawia, że radiator ma kontakt z kilkoma elementami biernymi takimi jak kondensatory i to w miejscach niezbyt korzystnych takich jak lutowane końcówki. Może nie jest to aż tak bardzo istotne, ale w przyszłości kto wie, czy nie pojawią się problemy z napięciami pojawiającymi się na radiatorze a w skrajnym przypadku może nastąpić zwarcie. Oczywiście chroni przed tym wspomniana taśma, ale jakoś nie wzbudza to mojego zaufania a dodatkowo, klejąca warstwa na całej powierzchni radiatora będzie skutecznie gromadziła wszelkie zanieczyszczenia będące w jej okolicy.

Po trzecie i ostatnie (przynajmniej na razie) zastosowane rozwiązanie z uwagi na wspomniany brak równoległości radiatora i płyty powoduje nierównomierny docisk radiatora do procesora, dzięki czemu przekazywanie ciepła nie następuje w sposób optymalny. Nawet jeżeli dociśniemy solidnie radiator (oczywiście zwracając uwagę aby zbytnio nie odkształcić płytę) to prawdopodobnie powstaną dodatkowe naprężenia na procesorze, które przeniosą się na kulki montażu BGA.
Może i wskazane wcześniej sytuacje nie są aż tak istotne, ale jakoś mnie osobiście zaniepokoiły. Nie wspomnę, że mnie osobiście denerwuje mocowanie radiatorów na wszelkiego rodzaju kleje i taśmy termoprzewodzące. W momencie wymiany chłodzenia mamy problem z odklejeniem… Oczywiście czasami ma to uzasadnienie, bo sam montowałem za pomocą taśmy termoprzewodzącej radiatory na Raspberry Pi, ale tak jakby nie ma tam innego wyjścia. Ale wracając do sedna tematu. Postanowiłem zmodyfikować nieznacznie zastosowane w ODROID-U3 rozwiązanie. Najpierw pozbyłem się taśmy dwustronnej z radiatora. Dla uzyskania poprawnego styku termicznego postanowiłem zastosować nieprzewodzącą prądu silikonową pastę termoprzewodzącą. Niewielka ilość specyfiku wystarczy aby zapewnić poprawne odprowadzanie ciepła. Pozostaje jeszcze problem z nierównoległą instalacją radiatora. Tymczasowo znalazłem dwa rozwiązania. Po wykonaniu pomiaru okazało się, że procesor ma wysokość 1,53 mm od powierzchni płytki. Można zastosować podkładkę z tworzywa w przeciwległym do procesora punkcie mocowania, lub co akurat zastosowałem ja dodatkowy element z tworzywa w kształcie litery „L” w miejscu wolnym od elementów elektronicznych.

ODROID-U3 Heatsink spacers
Możliwe punkty podparcia radiatora

Oba elementy muszą być grubości zbliżonej (im bardziej tym lepiej) do zmierzonej wysokości procesora. To drugie rozwiązanie wydało mi się lepsze jeżeli chodzi o dodatkowe usztywnienie. Element po ustaleniu pozycji przykleiłem klejem błyskawicznym do radiatora. Nie jest to może rozwiązanie eleganckie i profesjonalne, ale załatwia na chwilę obecną temat i mogę spokojnie oddać się kolejnym testom. Jeżeli ktoś z Was ma jakieś lepsze pomysły – proszę o komentarz.

2 przemyślenia nt. „ODROID-U3 pierwsze starcie

  1. Thank you for the job Jarlath!
    I am also considering replacement of the thermal tape with a paste:
    http://forum.odroid.com/viewtopic.php?f=80&t=3469

    So the chip surfaces beneath the heatsink are at different distances from the plate? In this case could it be the thick thermal tape used by hardkernels reaches this surfaces and cools them and, from the other hand, using thermal paste I will cool processor only?

    1. Hi,
      For me thermal tape is not good solution when you try later to replace heatsink. Exactly – chip surfaces are on different distances from heatsink, so only CPU have possibility to contact them in right way. Is not necessary to disperse heat from other parts. Other topic is mounting system. When you remove thermal tape there is possible short-circuit on board. This can happen when heatsink touch some capacitors (heatsink have possibility to touch components when you press them). To prevent this scenario I have add additional spacers with the same height like CPU between board and heatsink in places where no components are located. For me this solution is fine and my board working without any problems. Alternatively you can cover bottom side with some coat/tape (except CPU area when you use thermal paste) to prevent short-circuit with other elements. Even I sometimes press mounted fan when I connect UART or power supply – everything is ok

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *