در حوزههای-رایانهای با عملکرد بالا، سختافزار بازی، و منبع تغذیه صنعتی، پدهای سیلیکونی حرارتی «قهرمانان گمنام» هستند که عملکرد پایدار سیستم را تضمین میکنند. اگرچه اندازه کوچکی دارد، اما اگر نوع اشتباه انتخاب شود، حتی گران ترین هیت سینک نیز کارایی ندارد.
پدهای سیلیکونی حرارتی چیست؟
پدهای سیلیکونی حرارتی، مواد پرکننده شکافی هستند که از طریق فرآیندی خاص، با استفاده از سیلیکون آلی به عنوان ماده پایه، سنتز میشوند و با ذرات رسانای حرارتی مانند اکسیدهای فلزی (مانند اکسید آلومینیوم، اکسید منیزیم) پر شدهاند.
ویژگی های فیزیکی اصلی:
انعطاف پذیری و تراکم پذیری:
قادر به پر کردن شکاف های هوای میکروسکوپی بین دو سطح ناهموار.
عایق برق:
ولتاژ شکست دی الکتریک معمولاً بیشتر از 10 کیلو ولت بر میلی متر است که ایمنی مدار را تضمین می کند.
خود{0}}چسبنده:
می توان بدون چسب اضافی وصل شد و مونتاژ و جداسازی قطعات را تسهیل می کند.
نقش اصلی آن در خنک سازی CPU/GPU
در سطح میکروسکوپی، سطح به ظاهر مسطح CPU و پایه هیت سینک در واقع پر از "قله ها و دره ها" است.
حذف "قاتل مقاومت حرارتی":
هوا رسانای بسیار ضعیفی برای گرما است (رسانایی حرارتی تنها حدود 0.026W/mK است). عملکرد پد حرارتی فشار دادن این هوا و ایجاد یک کانال انتقال حرارت فونون پیوسته است.
جبران تلورانس ها و اختلاف ارتفاع:
در کارتهای گرافیک GPU یا مادربردهای لپتاپ، اغلب فاصلههای نامنظمی بین 0.5 تا 3.0 میلیمتر بین تراشههای VRAM، سلفها و هیت سینکها وجود دارد. پدهای حرارتی با مزیت ضخامت و نسبت تراکم بالا (معمولاً تراکم 20٪ - 40٪ توصیه می شود) می توانند این تلورانس ها را کاملاً پوشش دهند.
بافر و محافظت از استرس:
خاصیت ارتجاعی سیلیکون می تواند ارتعاشات و تنش های ناشی از انبساط و انقباض حرارتی را در حین کار دستگاه جذب کند و از آسیب دیدن قطعات الکترونیکی شکننده در اثر فشرده سازی مکانیکی جلوگیری کند.
پد حرارتی در مقابل خمیر حرارتی
| خصوصیات | پد سیلیکونی حرارتی | گریس حرارتی |
| شکاف قابل اجرا | بزرگ (0.5mm - 5.0mm) | بسیار کوچک (<0.1mm) |
| هدایت حرارتی | حداکثر-تا 15W/mK+ | بسیار بالا، تا 17W/mK+ |
| سهولت کاربرد | خیلی کم (بمیرید-برش دهید و اعمال کنید) | بالا (نیاز به کاربرد یکنواخت، مستعد سرریز شدن) |
| پایداری بلندمدت- | خشک نمی شود و جریان نمی یابد | ممکن است تحت دماهای بالا درازمدت "اثر پمپ-خروج" را تجربه کند |
| برنامه های کاربردی معمولی | حافظه، منبع تغذیه، MOS، سلف | هسته CPU/GPU (Die) |
مشاوره حرفه ای برای انتخاب
به عنوان کارشناسان صنعت، توصیه می کنیم در هنگام خرید یا درخواست روی سه نکته زیر تمرکز کنید:
به جای صرفاً "رسانایی حرارتی" روی "مقاومت حرارتی" تمرکز کنید.
بسیاری از تولیدکنندگان فقط رسانایی حرارتی 12W/mK را تبلیغ می کنند، اما اگر سختی مواد خیلی زیاد باشد (Shore 00 خیلی زیاد)، نمی توان آن را به طور کامل فشرده کرد و مقاومت حرارتی واقعی Rth بالاتر خواهد بود. نرمی ناحیه تماس واقعی را تعیین می کند.
از "خونریزی روغن" جلوگیری کنید.
پدهای حرارتی با کیفیت پایین، پس از گرم شدن طولانی مدت، روغن سیلیکون را تراوش می کنند و به طور بالقوه PCB را آلوده می کنند. برای برنامههای کاربردی با کارایی بالا، مطمئن شوید که گزارش آزمایش "میزان تخلیه روغن کم" را از تامینکننده درخواست کنید.
فرمول محاسبه ضخامت
هنگام انتخاب ضخامت، لطفاً از فرمول زیر پیروی کنید:
ضخامت طراحی=شکاف واقعی × (1 + نرخ فشرده سازی توصیه شده)
به عنوان مثال، اگر شکاف 1.2 میلی متر و نرخ تراکم توصیه شده 20٪ باشد، باید مشخصات 1.5 میلی متری انتخاب شود.
چگونه تشخیص دهیم که آیا دستگاه شما نیاز به تعویض پد حرارتی دارد؟
اگر متوجه شدید که دمای حافظه کارت گرافیک از 100 درجه یا دمای اولیه نرم استپد حرارتیخشک و شکننده می شود، این یک سیگنال برای جایگزینی آن است.
