{"id":1871,"date":"2026-08-16T09:24:39","date_gmt":"2026-08-16T09:24:39","guid":{"rendered":"https:\/\/haktak.com\/?p=1871"},"modified":"2026-08-16T09:33:52","modified_gmt":"2026-08-16T09:33:52","slug":"copper-shim-vs-thermal-pad","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/haktak.com\/fr\/copper-shim-vs-thermal-pad\/","title":{"rendered":"Cale en cuivre ou coussin thermique : les principales diff\u00e9rences"},"content":{"rendered":"

Une cale en cuivre n'est pas n\u00e9cessairement meilleure qu'un tampon thermique, m\u00eame si le cuivre pr\u00e9sente une conductivit\u00e9 thermique volumique bien sup\u00e9rieure. Le cuivre est rigide, tandis qu'un tampon thermique est souple. Cette simple diff\u00e9rence m\u00e9canique modifie la mani\u00e8re dont chaque mat\u00e9riau entre en contact avec la source de chaleur, g\u00e8re les variations d'\u00e9cart, exerce une contrainte sur les composants fragiles et se comporte lors de l'assemblage.<\/p>\n\n\n\n

Dans une interface plane et \u00e9troitement contr\u00f4l\u00e9e, une entretoise en cuivre de dimensions adapt\u00e9es, recouverte d'une couche tr\u00e8s fine de mat\u00e9riau d'interface de part et d'autre, peut donner de bons r\u00e9sultats. Dans un assemblage pr\u00e9sentant des hauteurs de composants in\u00e9gales, des tol\u00e9rances incertaines, des vibrations ou une exigence d'isolation \u00e9lectrique, un tampon compressible constitue g\u00e9n\u00e9ralement le choix le plus s\u00fbr.<\/p>\n\n\n\n

La v\u00e9ritable question n\u2019est donc pas : \u201c Quel mat\u00e9riau pr\u00e9sente la valeur W\/mK la plus \u00e9lev\u00e9e ? \u201d, mais plut\u00f4t : \u201c Quelle interface compl\u00e8te offre la r\u00e9sistance fiable la plus faible sans endommager l\u2019ensemble ? \u201d. Ce guide vous aide \u00e0 prendre cette d\u00e9cision pour les GPU, la m\u00e9moire VRAM, les ordinateurs portables, les modules d\u2019alimentation, les \u00e9quipements de t\u00e9l\u00e9communications et l\u2019\u00e9lectronique industrielle.<\/p>\n\n\n\n

Cale en cuivre ou coussin thermique : comparaison rapide<\/h2>\n\n\n\n

Une cale en cuivre offre une conductivit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e et une bonne stabilit\u00e9 dimensionnelle, tandis qu\u2019un tampon thermique assure une bonne adaptation \u00e0 la surface, une isolation \u00e9lectrique et une capacit\u00e9 \u00e0 compenser les tol\u00e9rances. Le cuivre permet une dissipation efficace de la chaleur \u00e0 travers son corps, mais un mauvais contact sur l\u2019une ou l\u2019autre de ses faces peut annuler cet avantage. Un tampon pr\u00e9sente une conductivit\u00e9 moindre, mais il permet d\u2019\u00e9tablir un contact plus complet sur des surfaces rugueuses, inclin\u00e9es ou pr\u00e9sentant des diff\u00e9rences de hauteur.<\/p>\n\n\n\n

Facteur de d\u00e9cision<\/strong><\/td>Cale en cuivre<\/strong><\/td>Thermique <\/strong>Bloc-notes<\/strong><\/td><\/tr>
Conductivit\u00e9 en masse<\/td>Tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9 pour les qualit\u00e9s de cuivre adapt\u00e9es<\/td>Plus faible et d\u00e9pendant de la formulation<\/td><\/tr>
Conformit\u00e9<\/td>Rigide et incapable de compenser \u00e0 lui seul les irr\u00e9gularit\u00e9s microscopiques<\/td>Compressible et capable de s'adapter aux variations de surface<\/td><\/tr>
Tol\u00e9rance d'\u00e9cart<\/td>N\u00e9cessite un contr\u00f4le rigoureux de l'\u00e9paisseur et de la g\u00e9om\u00e9trie<\/td>Permet de travailler sur une plage d'\u00e9cartement plus large<\/td><\/tr>
TIM suppl\u00e9mentaire<\/td>N\u00e9cessite g\u00e9n\u00e9ralement une fine couche d'interface sur les deux faces<\/td>Sert g\u00e9n\u00e9ralement de couche d'interface \u00e0 part enti\u00e8re<\/td><\/tr>
Comportement \u00e9lectrique<\/td>Conducteur d'\u00e9lectricit\u00e9, sauf s'il est isol\u00e9 s\u00e9par\u00e9ment<\/td>Il existe un large choix de nuances \u00e9lectriquement isolantes<\/td><\/tr>
Charge m\u00e9canique<\/td>Transmet directement le d\u00e9placement et la force<\/td>Variations des coussins, en fonction de leur duret\u00e9 et de leur compression<\/td><\/tr>
Coupe de s\u00e9rie<\/td>N\u00e9cessite un positionnement et un maintien pr\u00e9cis<\/td>Disponibles sous forme de pi\u00e8ces d\u00e9coup\u00e9es \u00e0 l'emporte-pi\u00e8ce, avec support et languettes d'ouverture<\/td><\/tr>
Ajustement optimal type<\/td>Des interfaces pr\u00e9cises, stables et planes<\/td>Espaces variables, dispositions irr\u00e9guli\u00e8res et composants fragiles<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Il s'agit d'un tableau indicatif et non d'un cahier des charges d\u00e9finitif. La r\u00e9ponse peut varier en fonction de l'\u00e9cart r\u00e9el, de la force de serrage, de l'\u00e9tat de surface ou de la tension requise. Une erreur de 0,2 mm, qui peut sembler infime sur un dessin, peut suffire \u00e0 \u00e9loigner un dissipateur thermique de la puce d'un GPU ou \u00e0 surcharger un module de m\u00e9moire.<\/p>\n\n\n\n

Qu'est-ce qu'une cale en cuivre et qu'est-ce qu'un tampon thermique ?<\/h2>\n\n\n\n

Une cale en cuivre est une entretoise m\u00e9tallique rigide utilis\u00e9e pour combler un \u00e9cart contr\u00f4l\u00e9 dans un circuit thermique. Un tampon thermique est une feuille de polym\u00e8re souple et charg\u00e9e, con\u00e7ue pour se d\u00e9former et assurer le contact sur une plage d'\u00e9carts vari\u00e9e. Tous deux peuvent conduire la chaleur, mais ils r\u00e9pondent \u00e0 des probl\u00e8mes m\u00e9caniques diff\u00e9rents. C'est en les consid\u00e9rant comme des substituts interchangeables que de nombreux projets de refroidissement \u00e9chouent.<\/p>\n\n\n\n

\"What<\/figure>\n\n\n\n

Les cales en cuivre sont des entretoises rigides conductrices de chaleur<\/h3>\n\n\n\n

Une cale thermique en cuivre est g\u00e9n\u00e9ralement une fine pi\u00e8ce plate de cuivre d\u00e9coup\u00e9e ou estamp\u00e9e aux dimensions requises. Les choix courants comprennent le cuivre C110, le cuivre sans oxyg\u00e8ne et le cuivre nickel\u00e9. Le m\u00e9tal peut \u00eatre fourni dans des \u00e9paisseurs pr\u00e9cises, mais ses performances d\u00e9pendent \u00e9galement de sa plan\u00e9it\u00e9, de la hauteur des bavures, de la rugosit\u00e9 de surface, de l'oxydation et de la mani\u00e8re dont il est maintenu en place.<\/p>\n\n\n\n

Le cuivre comble l'espace visible. Il ne comble pas naturellement les creux microscopiques pr\u00e9sents sur une puce, un dissipateur thermique ou un dissipateur de chaleur. M\u00eame deux pi\u00e8ces qui semblent parfaitement planes pr\u00e9sentent des points hauts et des points bas. Lorsqu\u2019une cale nue entre en contact avec ces points hauts, une grande partie de la surface apparente peut encore contenir de l\u2019air. C\u2019est pourquoi les assemblages de cales en cuivre utilisent g\u00e9n\u00e9ralement une tr\u00e8s fine couche de p\u00e2te thermique, de mat\u00e9riau \u00e0 changement de phase ou d\u2019un autre TIM conformable sur les deux faces.<\/p>\n\n\n\n

Ces couches suppl\u00e9mentaires font partie int\u00e9grante de la conception. Leur \u00e9paisseur et leur surface de recouvrement ne peuvent \u00eatre n\u00e9glig\u00e9es. La cale doit \u00e9galement pr\u00e9senter des bords nets, un d\u00e9gagement suffisant par rapport aux composants voisins et un maintien solide afin qu\u2019elle ne puisse pas glisser vers les circuits expos\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n

Les pastilles thermiques sont des interfaces souples destin\u00e9es \u00e0 combler les espaces vides.<\/h3>\n\n\n\n

Un tampon thermique associe g\u00e9n\u00e9ralement une matrice polym\u00e8re, \u00e0 base de silicone ou sans silicone, \u00e0 une charge c\u00e9ramique thermoconductrice telle que l'alumine ou le nitrure de bore. L'\u00e9quilibre entre le polym\u00e8re, la charge et le renfort d\u00e9termine la conductivit\u00e9, la duret\u00e9, l'adh\u00e9sivit\u00e9, les propri\u00e9t\u00e9s di\u00e9lectriques, la d\u00e9formation r\u00e9manente apr\u00e8s compression et la stabilit\u00e9 \u00e0 long terme.<\/p>\n\n\n\n

Lorsqu\u2019il est comprim\u00e9, un plot \u00e9pouse la texture de la surface et s\u2019adapte aux variations de hauteur des composants. Il peut entrer en contact avec plusieurs bo\u00eetiers de m\u00e9moire VRAM ou MOSFET, m\u00eame si ceux-ci ne se trouvent pas exactement dans le m\u00eame plan. Le plot peut \u00e9galement assurer une isolation \u00e9lectrique et amortir les vibrations. Il s\u2019agit l\u00e0 de fonctions utiles qu\u2019une simple plaque de cuivre ne peut pas remplir.<\/p>\n\n\n\n

Les coussinets sont disponibles sous forme de feuilles, de rouleaux et de pi\u00e8ces d\u00e9coup\u00e9es sur mesure. L'\u00e9paisseur, la duret\u00e9 Shore 00 ou Shore OO, le comportement \u00e0 la compression-d\u00e9formation, la conception du rev\u00eatement et la pr\u00e9cision de positionnement sont autant de facteurs d\u00e9terminants. Haktak\u2019s gamme de coussinets thermiques<\/a> couvre les formats standard et sp\u00e9cifiques \u00e0 certaines applications pour le comblement des interstices dans les assemblages \u00e9lectroniques.<\/p>\n\n\n\n

Pourquoi la conductivit\u00e9 thermique plus \u00e9lev\u00e9e du cuivre (W\/mK) ne signifie pas automatiquement une r\u00e9sistance d'interface plus faible<\/h2>\n\n\n\n
\"Why<\/figure>\n\n\n\n

La conductivit\u00e9 thermique d\u00e9crit la facilit\u00e9 avec laquelle la chaleur se propage \u00e0 travers un mat\u00e9riau. Elle ne rend pas compte de l'ensemble de l'assemblage. Une interface fonctionnelle inclut \u00e9galement la r\u00e9sistance de contact au niveau des deux surfaces. Le cuivre peut constituer un chemin tr\u00e8s rapide au centre, mais s'il n'est pas bien en contact \u00e0 l'une ou l'autre extr\u00e9mit\u00e9, l'ensemble de l'assemblage peut pr\u00e9senter des performances inf\u00e9rieures \u00e0 celles d'un tampon plus souple offrant un contact plus complet.<\/p>\n\n\n\n

Voici un mod\u00e8le simplifi\u00e9 : R_total = R_contact 1 + t\/(<\/strong>kA<\/strong>) + R_contact 2<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Ici, t<\/strong> est l'\u00e9paisseur du mat\u00e9riau, k<\/strong> est la conductivit\u00e9 thermique et A<\/strong> est la surface effective. Le terme du milieu correspond \u00e0 la r\u00e9sistance intrins\u00e8que du mat\u00e9riau. Les deux termes de contact repr\u00e9sentent un contact imparfait au niveau de ses faces.<\/p>\n\n\n\n

Imaginez le cuivre comme une autoroute large et rapide. S'il y a un embouteillage aux deux bretelles d'acc\u00e8s, \u00e9largir la chauss\u00e9e au milieu ne r\u00e9soudra pas le probl\u00e8me sur l'ensemble du trajet. La p\u00e2te thermique peut aider \u00e0 d\u00e9gager ces bretelles en comblant les vides microscopiques, mais elle ajoute de la mati\u00e8re et doit rester appliqu\u00e9e en couche fine. Une quantit\u00e9 excessive de p\u00e2te devient une couche r\u00e9sistive suppl\u00e9mentaire. Une quantit\u00e9 insuffisante peut laisser des zones s\u00e8ches.<\/p>\n\n\n\n

La r\u00e9sistance de contact varie en fonction de la rugosit\u00e9 de la surface, de la plan\u00e9it\u00e9, de la pression, du mouillage et de la surface de contact r\u00e9elle. Une cale rigide pos\u00e9e sur une surface l\u00e9g\u00e8rement inclin\u00e9e peut exercer une forte pression sur un bord et \u00e0 peine en toucher ailleurs. Un tampon souple peut souvent \u00e9pouser cette inclinaison, bien qu\u2019une \u00e9paisseur ou une duret\u00e9 excessive du tampon puisse cr\u00e9er un probl\u00e8me de pression.<\/p>\n\n\n\n

C'est cette distinction qui explique pourquoi les ing\u00e9nieurs comparent conductivit\u00e9 thermique et imp\u00e9dance thermique<\/a> plut\u00f4t que de se baser uniquement sur la valeur W\/mK. Le site officiel ASTM D5470-17 (2024)<\/a> Cette m\u00e9thode permet de mesurer les propri\u00e9t\u00e9s de transmission thermique dans les conditions d'essai sp\u00e9cifi\u00e9es. La pression, l'\u00e9paisseur, la pr\u00e9paration des \u00e9chantillons et le comportement au contact doivent \u00eatre pris en compte lors de la comparaison des r\u00e9sultats.<\/p>\n\n\n\n

Un petit exemple de calcul \u00e0 titre d'illustration, et non une promesse de performance<\/h3>\n\n\n\n

Imaginons une interface de 20 mm sur 20 mm. Comparons une entretoise en cuivre de 1 mm pr\u00e9sentant une conductivit\u00e9 thermique hypoth\u00e9tique de 390 W\/mK \u00e0 un tampon de 1 mm pr\u00e9sentant une conductivit\u00e9 thermique hypoth\u00e9tique de 6 W\/mK. Si l'on ne tient compte que de la r\u00e9sistance volumique, la valeur correspondant au cuivre est bien inf\u00e9rieure :<\/p>\n\n\n\n