Thermal Compound و تاثير آن بر انتقال حرارت

[Trance]

اگر تا كنون سيستمي را مونتاژ كرده‌ باشيد حتما متوجه لايه‌اي كه بر روي هيت‌سينك فن قرار دارد و يا خمير‌هايي كه سطح پردازنده را با آن مي‌پوشانند شده‌ايد. اين مقاله در خصوصThermal Compound و تاثير آن بر انتقال حرارت مي‌‌باشد.




مقدمه

سطح يك Heatsink و يا CPU هيچگاه بطور كامل تخت نيست. از اين رو هنگامي‌كه يك Heatsink را مستقيما بر روي CPU قرار مي‌دهيد همواره فضاي خالي بين اين دو بوجود مي‌آيد كه عمل انتقال حرارت را دچار مشكل مي‌كند.در واقع در اين فضاي خالي هوا جريان دارد و از آنجاييكه هوا رساناي ضعيفي براي حرارت است لذا سبب تاثير منفي در انتقال حرارت خواهد شد.به همين دليل يك ماده واسط مورد نياز است تا با در اختيار داشتن رسانايي حرارت بالا بتواند اين فضاي خالي را پر كرده و نهايتا به بهبود انتقال حرارت كمك نمايد .
Thermal Compound

در گذشته وجود پردازنده‌هايي با توان مصرفي كم سبب شده بود استفاده از تركيب حرارتي گزينه‌اي اختياري باشد.‌اغلب Overclocker‌ها براي رسيدن به دماي كمتر، از اين تركيب استفاده مي‌كردند اما امروزه با افزايش توان مصرفي پردازنده‌ها و در كنار آن افزايش دماي پردازنده‌ها وجود تركيب‌هاي حرارتي ضروري به نظر مي‌رسد.
استفاده از اين تركيب نه تنها به پردازنده خلاصه نمي‌گردد بلكه براي اتصال Heatsink به هر سطحي مي‌تواند مورد استفاده قرار گيرد . براي مثال استفاده از Heatsink روي چيپست مادربرد و يا چيپست كارت گرافيك از ديگر مواردي است كه وجود تركيب حرارتي را مي‌طلبد .

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شكل 1 :‌ فضاي خالي بين سطح Heatsink و CPU

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شكل 2: پر كردن فضاي خالي توسط Thermal Compound

اما پر مصرف ترين محلي كه از تركيب‌هاي حرارتي در آن استفاده مي‌شود سطح پردازنده است بطوريكه حتي توصيه شده است در فواصل زماني معين حتما نسبت به تميز كردن سطح پردازنده و بكار بردن تركيب تازه اقدام شود.حتي Overclocker‌ها به دليل اينكه پردازنده آنها عموما در دماي بالا كار مي‌كند براي نسوختن تركيب و همچنين رسيدن به كارآيي بهتر در فواصل زماني كوتاهتري براي تعويض آن اقدام مي‌كنند .

تقسيم‌‌بندي تركيب‌هاي حرارتي

بطور كلي اگر بخواهيم تركيب حرارتي ( Thermal Compound ) را تقسيم بندي كنيم به چهار دسته زير مي‌رسيم :
1ـ Thermal Tape
2ـ Thermal Pad
3ـ Thermal Grease
4ـ Thermal Epoxy
در ادامه بطور خلاصه هر يك را بررسي مي‌كنيم .
l Thermal Tape

Thermal Tape ، ساده‌ترين حالت استفاده از تركيب‌هاي حرارتي است و زماني مورد استفاده قرار مي‌گيرد كه بخواهيم هيت‌سينكي را بدون نگه دارنده به چيپ متصل كنيم . اين نوع بسيار شبيه چسب‌هاي دو طرفه‌اي است كه در بازار وجود دارد . اين نوع تركيب حرارتي در مقابل انواع ديگر ضعيف‌ترين پايداري ( مقاومت ) حرارتي را خواهد داشت .

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شكل 3: نمونه‌اي از يك هيت‌سينك كه توسط Thermal Tape بر روي چيپ سوار شده است

l Thermal Pad

Thermal Pad ، بسيار شبيه به مورد قبلي است با اين تفاوت كه در مقايسه با مورد قبل بر روي سطوح خود حالت چسبندگي نخواهد داشت لذا عدم چسبندگي بر روي سطوح آن سبب مي‌شود تا براي نگهداري هيت‌سينك ، نگهدارنده جداگانه‌اي مورد نياز باشد .
Thermal Pad در مقايسه با ديگر انواع تركيب‌هاي حرارتي تفاوت‌هايي دارد . براي مثال اين نوع از تركيب حرارتي بر مبناي پارافين ساخته شده است . ماده مورد استفاده در دماي پايين جامد بوده و در دماي بالاتر ذوب شده و در سوراخ‌هاي بين چيپ و هيت‌سينك پخش مي‌شود. اين نوع از تركيب حرارتي پركاربردترين حالت ‌ سوكتي محسوب مي‌شود .

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شكل4 : نمونه‌اي از يك هيت‌سينك با Thermal Pad .

در اين روش براي نگهداري هيت‌سينك حتما بايد از نگهدارنده جداگانه‌‌اي استفاده شود

l Thermal Grease

Thermal Grease يا خمير حرارتي ، پركاربردترين اسمي ‌است كه در اين زمينه به گوش مي‌خورد.
اين حالت از تركيب‌هاي حرارتي ، موضوعي است كه مطلب اصلي اين مقاله را شامل مي‌شود. لذا در ادامه و پس از معرفي Thermal Epoxy به توضيح آن مي‌پردازيم .

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شكل5 : نمونه‌اي از Thermal Grease

l Thermal Epoxy
Thermal Epoxy نيز بسيار شبيه به حالت قبلي است با اين تفاوت كه مواد تشكيل دهنده تركيب حرارتي ، در يك رزين اپوكسي ( به جاي خمير ) مخلوط گشته‌اند .

از Thermal Grease بيشتر بدانيم

Thermal Grease يا خمير حرارتي ، همان خميري است كه در بازار ايران به غلط با نام خمير سيليكون شناخته مي‌شود.
هر چند سيليكون بخشي از ماده بكار رفته در اين خمير است اما اطلاق اين نام به آن اشتباه است.
انواع مختلفي را بر اساس ماده بكار رفته در آن مي‌توان نام برد كه به ترتيب در زير به آنها اشاره مي‌كنيم :
1ـ Silicon : نوع سيليكوني آن معمول‌ترين موردي است كه در بازار يافت مي‌شود. البته در بازار ايران تنها شركت‌هاي محدودي هستند كه چنين خميري را ارايه مي‌دهند و لذا گستره انتخاب در ايران وجود ندارد .
2ـ Ceramic : نوع سراميك آن حاوي تكه‌هاي ريز سراميكي است كه در رساناي حرارتي ديگري معلق شده اند. اين ذرات سبب هدايت گرمايي بهتري خواهند شد .
3ـ Metal : نوع فلزي آن كه حاوي ذرات معلق يك فلز ( اغلب نقره ) مي‌باشد . اين نوع رسانايي حرارتي بسيار بهتري دارد و در مقابل موارد ذكر شده در بالا از قيمت بيشتري نيز برخوردار است .

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید
شكل 6 : استفاده از Thermal Grease براي پوشاندن سطح پردازنده

از مهمترين نكاتي كه در بررسي تركيبات حرارتي بايد به آن اشاره كرد رسانايي يا ضريب هدايت گرمايي بر اساس واحد Watts Per Metre-Kelvin است. براي مثال تركيب سيليكون داراي 7‌،‌0 ضريب هدايت گرمايي مي‌باشد در صورتيكه بهترين تركيب ( تركيب نقره )‌ داراي ضريب هدايت گرمايي بين 2 تا 3( W/( m.kمي‌باشد .
بطور كلي استفاده از خمير مناسب در روي سطح پردازنده مي‌تواند دما را تا حد مناسبي پايين آورد . البته تركيبات حرارتي كه در بازار ايران يافت مي‌شوند اكثرا تقلبي بوده و هيچگونه سودي نخواهد داشت.
از جمله نام‌هاي معتبري كه مي‌توان در اين زمينه نام برد عبارتند از:
Arctic Silver ، MassCool ، Zerotherm و ... كه البته هيچ كدام از اين نام‌ها در بازار ايران بطور رسمي‌ يافت نمي‌شود !

در پايان يكي از قويترين خمير‌هاي حال حاضر به نام Arctic Silver 5 را معرفي مي‌كنيم .
Arctic Silver 5 يكي از بهترين خمير‌هايي است كه در دنياي تركيبات حراراتي وجود دارد. اين خمير محصول شركت Arctic Silver است . در سايت اين محصول
( www.arcticsilver.com/as5.htm ) مي‌توانيد مشخصات كامل‌تري از آن را ملاحظه كنيد .
سخن ‌پاياني

نكته آخر دقت در قرار دادن خمير بر روي پردازنده است . در اين حالت بهتر است لايه اي نازك بر روي پردازنده اعمال كنيد . هر چه لايه نازك تر باشد عملكرد آن بهتر خواهد بود . همچنين دقت كنيد كل سطح تماس پردازنده و ‌هيت‌سينك خالي از خمير نمانده باشد. سپس هيت‌سينك را آرام در محل خود قرار داده و بوسيله گيره‌هاي نگه دارنده آن را محكم كنيد .
خمير معمولا براي مدت طولاني خاصيت خود را حفظ مي‌كند . هر چند ممكن است در طول زمان كمي ‌خشك شود اما باز هم كار خود را انجام خواهد داد .
نهايتا اينكه سعي كنيد در انتخاب تركيب حراراتي كه جزئي از سيستم خنك كننده شما خواهد بود دقت كنيد و گول تركيباتي كه با نام‌هاي مختلف و قيمت‌هاي بسيار ارزان در بازار يافت مي‌شوند را نخوريد .




رایانه خبر