Kas yra terminis junginys?

Kompiuteriuose daugelis dalių gali gaminti daug šilumos ir jas reikia aušinti. CPU ir GPU yra du pagrindiniai šilumos šaltiniai. Paprastai jiems abiem reikia aktyvaus aušinimo, net ir esant geram oro srautui. RAM, SSD, VRAM, VRM ir mikroschemų rinkinys gamina pakankamai šilumos. Dažnai jie gali išsiversti su pasyviu vėsinimu, kai yra geras oro srautas, jei jie turi tinkamo dydžio šilumos šalintuvą.

Visi šie šilumos šaltiniai aušinami perduodant šilumą į aktyvų arba pasyvų šilumos šalintuvą, o tada šilumnešiui perduodant šilumą į orą, kuris vėliau pašalinamas iš korpuso. Procesas yra gana pagrindinė fizika. Tačiau norint efektyviai perduoti šilumą, reikalingas geras kontaktas. Sukurti šilumos kriauklės gerą oro kontaktą yra labiau paprasta nei nereikšminga. Kaip dujos, grynas oras atitinka šilumos kriauklės formą. Vienintelis dalykas yra maksimaliai padidinti šilumos kriauklės paviršiaus plotą.

Tačiau pasiekti gerą kontaktą tarp tikrosios šilumą gaminančios dalies ir šilumos kriauklės yra sudėtingiau. Paprastai abi dalys yra metalinės, ir net jei jos abi yra plokščios ir tvirtai laikomos kartu, rezultatas nėra tobulas. Išlyginimo procesas gali palikti mikroskopinius griovelius, į kuriuos patenka šiek tiek oro, kuris iš tikrųjų izoliuoja šilumos perdavimą. Be to, kai kuriais atvejais dėl tvirtinimo jėgos viena arba abi dalys gali vėl šiek tiek nusilenkti, dėl to prastas kontaktas ir prastas šilumos perdavimas.

Siekiant sumažinti šias problemas, paprastai naudojamas terminis junginys. Paprastai jie būna keturių formatų su skirtingais naudojimo atvejais, privalumais ir trūkumais. Paprastai galutiniams vartotojams tereikia susidoroti su vieno tipo terminiu junginiu, termine pasta, todėl šie du paprastai yra sinonimai.

Terminė pasta

Terminė pasta yra dažniausiai galvojama terminio junginio rūšis. Jis taip pat gali būti vadinamas terminiu tepalu ir TIM, trumpiniu termino sąsajos medžiaga. Tikslūs mišiniai skiriasi, tačiau dažniausiai tai yra polimerinė pasta su mažomis metalo dalelėmis. Tikslas yra, kad nedidelis kiekis būtų dedamas ant vėsinamo paviršiaus.

Tada aušintuvas uždedamas lygiai ant viršaus, natūraliai tolygiai paskirstant šiluminę pastą ir užpildant visus tarpus, kad ir kokie maži. Standartinio dydžio CPU paprastai pakanka maždaug žirnio dydžio šiluminės pastos dėmės, kad būtų užtikrinta visa aprėptis.

Terminė pasta paprastai yra mažame švirkšte, todėl nedidelį kiekį galima lengvai užtepti ant norimos vietos. Tačiau kai kurie yra supakuoti į paketėlius, kuriuos gali būti sunkiau uždėti ir jie paprastai yra gana netvarkingi. Šilumos laidumas matuojamas W/mK arba vatais kelvino metrui. Didesni skaičiai yra geresni, nes gali būti perduodama daugiau šilumos. Šiluminės pastos paprastai siūlo apie 8 W/mK.

Kritiškai šiluminės pastos – beveik visada – nėra laidžios elektrai, vadinasi, nesvarbu, ar išsispaus nedidelis kiekis. Tai negali sukelti trumpo. Terminė pasta paprastai naudojama tarp procesorių ir jų aušintuvų bei GPU ir jų aušintuvų. Terminė pasta paprastai išdžiūsta laikui bėgant ir dažnai pablogėja po maždaug dvejų metų. Šiuo metu jį reikia nuvalyti ir vėl užtepti. Paprastai šiluminė pasta neturi jokių lipnumo savybių.

Šiluminės pagalvėlės

Šiluminės pagalvėlės iš esmės yra mažos plonos kempinės, kurios gerai praleidžia šilumą. Paprastai jie ne taip gerai praleidžia šilumą kaip šiluminė pasta, iš dalies dėl to, kad yra storesni, nei baigiasi pasta. Šiuos šiluminius įklotus lengva uždėti, nes aiškiai matysite, kokią aprėptį gausite. Paklotas linkęs šiek tiek lipti, todėl jį sunku nuimti, ypač jei trinkelė lūžta.

Šiluminės pagalvėlės suteikia slėgiui jautrių komponentų apsaugos sluoksnį. Montavimo slėgis kartais gali sukelti komponentų įtrūkimus, ypač jei ne visi komponentai yra idealiai lygūs. Maža šiluminio padėklo kempinėlė leidžia jai sugerti tą slėgį ir padeda išlyginti komponentus. Šiluminės trinkelės paprastai nenaudojamos CPU ar GPU aušinti.

Tačiau jie dažnai naudojami VRAM, VRM, RAM ir SSD diskuose. Šie įrenginiai paprastai neišskiria tiek daug šilumos. Taigi sumažėjęs šilumos laidumas, palyginti su pasta, nėra problema. Tačiau sutaupytos išlaidos vertinamos.

Lydmetalis TIM

CPU iš tikrųjų turi du šilumos kriauklės sluoksnius. CPU antgalis yra padengtas integruotu šilumos sklaidytuvu arba IHS. Tada IHS aušinamas šilumos kriauklė, tarp kurių yra standartinis termo pastos sluoksnis. Siekiant užtikrinti, kad IHS gerai kontaktuotų su procesoriaus antgaliu, optimaliam šilumos laidumui užtikrinti naudojamas kitas šiluminio junginio sluoksnis. Kai kuriais atvejais naudojama standartinė termo pasta. Tačiau paviršiaus plotas yra mažas, todėl šilumos perdavimas yra sunkesnis.

Šiuolaikiniuose procesoriuose lydmetalis perduoda šilumą tarp procesoriaus matricos ir IHS. Paprastai tai naudojamas kaip miniatiūrinis lapas, kuris suspaudžiamas naudojant IHS, kad susidarytų geras ryšys. Lydmetalio, kaip metalo, šilumos laidumas yra daug didesnis, maždaug 50 W/mK. Jis taip pat yra laidus elektrai, todėl reikia pasirūpinti, kad šalia esantys komponentai būtų izoliuoti.

Skystas metalas

Kai kurie entuziastai ir ekstremalūs „overclockintojai“ pasirenka naudoti skystą metalo terminį junginį. Jie yra pagaminti iš galio, metalinio skysčio kambario temperatūroje. Tačiau dažniausiai jis legiruojamas su kitais metalais. Tai reiškia, kad ją galima tepti panašiai kaip standartinę termo pastą.

Jis pasižymi puikiu šilumos laidumu, maždaug 60 W/mK. Naudodami jį galite pamatyti kelis laipsnius temperatūros kritimo, nes šiluma efektyviau pašalinama. Kad ir kaip tai skamba puikiai, yra keletas sunkumų.

Naudojant skystus metalus reikia būti labai atsargiems. Visų pirma, galis neturėtų būti tiesiogiai tvarkomas. Skystas metalas yra daug mažiau tankus nei termo pasta, todėl jo reikia naudoti daug mažiau. Jis yra laidus elektrai, todėl gali sukelti trumpąjį jungimą, jei jis išsilieja ant komponentų.

Galis taip pat įspūdingai ėsdina aliuminį, kuris nesuderinamas su aliuminio pagrindu pagamintais aušintuvais. Skystus metalus sunku nuvalyti, jei norite juos pakartotinai naudoti. Skystų metalų terminių junginių naudoti negalima, nebent esate labai patyrę ir žinote visą su jais susijusią riziką.

Išvada

Terminis junginys reiškia bet kokią šiluminės sąsajos medžiagą. Šios medžiagos sukurtos taip, kad užtikrintų gerą fizinį kontaktą ir aukštą šilumos laidumą, kad būtų užtikrintas efektyvus šilumos perdavimas. Daugeliu atvejų terminis junginys reiškia terminę pastą, nes tai paprastai yra vienintelė forma, su kuria susiduria galutiniai vartotojai.

Tačiau yra ir kitų tipų, turinčių skirtingus privalumus ir trūkumus. Našumas matuojamas šilumos laidumu W/mK vienetais. Didesnės vertės yra geresnės, tačiau reikėtų atsižvelgti ir į kitus veiksnius, pvz., naudojimo paprastumą ir elektros laidumą.