خمیر سیلیکون چیست؟ چه کاربردی دارد؟
به طور معمول، خمیر سیلیکون در ارتباط با دفع حرارت در ارتباط با پردازنده‌های مرکزی و گرافیکی و همچنین قطعات الکترونیکی استفاده می‌شود. این خمیر یک واسط حرارتی است که بین پردازنده و سطح خنک کننده (مانند هیت‌سینک) قرار می‌گیرد و هدف اصلی آن انتقال گرما و متعادل‌سازی دمای پردازنده در سطح مطلوب است. به طور کلی، کاربردهای خمیر سیلیکون در ارتباط با پردازنده‌های مرکزی کامپیوتر یا پردازنده‌های گرافیکی به شرح زیر است:
پیشنهاد مطالعه: هیت‌سینک (HeatSink) چیست؟ کاربرد انواع هیت‌سینک
- خنک نگه داشتن: هنگامی که کامپیوتر یا سرور را روشن می‌کنید پردازنده مرکزی آنها در کمتر از یک دقیقه گرمای زیادی تولید می‌کند و نیاز به خنک شدن دارند. خمیر سیلیکون به عنوان یک عامل حرارتی بین پردازنده و سطح خنک‌کننده یا همان هیت‌سینک قرار می‌گیرد تا حرارت تولید شده توسط پردازنده به طور موثرتری به سطح خنک کننده و لوله‌های مسی یا آلومینیومی منتقل شود و پردازنده در دمای بهینه قرار بگیرد.
- اصلاح ناهمواری‌ها: در برخی موارد ناهمواری‌هایی میان سطح پردازنده و سطح خنک کننده قرار دارد که فرآیند انتقال حرارت را با مشکل روبرو می‌کند، خیر سیلیکون این قابلیت را دارد تا سطحی یکنواخت برای انتقال گرما به وجود آورد. خمیر سیلیکون با پر کردن ناهمواری‌ها باعث می‌شود تا پردازنده و خنک کننده در سطحی بسیار نزدیک به یکدیگر قرار بگیرند تا فرآیند دفع گرما بهتر شود.
- جذب شوک و لرزش: پردازنده‌ها و قطعات الکترونیکی آسیب‌پذیر به لرزش و شوک هستند. خمیر سیلیکون می‌تواند به عنوان یک عامل جذب لرزش و شوک بین پردازنده و سطح خنک کننده عمل کند و خطر آسیب‌دیدگی قطعات الکترونیکی را کاهش دهد.
پیشنهاد محصول : قیمت + خرید سرور HP
فهرست محتوا
انواع خمیر سیلیکون
در بازار، انواع مختلف خمیر سیلیکون برای استفاده همراه با پردازنده‌ها و قطعات الکترونیکی موجود است. هر نوع خمیر سیلیکون برای شرایط و نیازهای خاصی طراحی شده است. برخی از انواع رایج خمیر سیلیکون به شرح زیر است:
- خمیر سیلیکون ترمال (گریزلی): این نوع خمیر سیلیکون برای انتقال حرارت بهینه از پردازنده به سطح خنک کننده استفاده می‌شود. خمیر سیلیکون ترمال معمولا حاوی ترکیبات حرارتی مانند اکسید آلومینیوم یا اکسید روی است که برای بهبود انتقال حرارت و پر کردن ناهمواری‌ها استفاده می‌شوند.
- خمیر سیلیکون نانو: این نوع خمیر سیلیکون دارای ذرات نانوسیالات (مانند نانوذرات سیلیکا یا نانوذرات آلومینیوم) است که بهبود انتقال حرارت را فراهم می‌کند. خمیر سیلیکون نانو از طریق قابلیت هدایت حرارتی بالا و ایجاد سطح تماس بسیار نزدیک بین پردازنده و سطح خنک کننده، باعث بهبود عملکرد سیستم خنک کننده می‌شود.
- خمیر حرارتی بر پایه فلز: از بهترین و گران‌ترین خمیرهای موجود در بازار است که بر پایه فلز است و در نتیجه رسانایی بسیار بالایی دارد و قادر است به بهترین شکل گرما را انتقال دهد. این مدل خمیرها به این علت که شامل فلزات گران‌بهایی مثل نقره یا آلمینیوم، قیمت بالایی در مقایسه با نمونه‌های مشابه دارند. به علت رسانای الکتریکی بالای این خمیرها، استفاده از آنها توسط کاربران عادی توصیه نمی‌شود و بهتر است از یک متخصص آشنا به مباحث فنی هنگام استفاده از این خمیرها استفاده کرد.
- خمیرهای حرارتی بر پایه سرامیک: این خمیرها فاقد فلز هستند، اما هنوز هم رسانای گرما خوبی به شمار می‌روند. خمیرهای مبتنی بر سرامیک قیمت کمتری نسبت به نمونه‌های مشابه دارند، عملکرد بالایی دارند و به همین دلیل به شکل گسترده‌ایی در تجهیزات الکترونیکی مثل کامپیوترها استفاده می‌شوند.
همچنین، ذکر این نکته ضروری است که برخی از خمیرهای سیلیکون به شکل قابل تزریق هستند. این نوع خمیر سیلیکون عمدتا برای استفاده در فضاهای خالی بین قطعات الکترونیکی استفاده می‌شود، به عنوان مثال در داخل لوله‌های حرارتی یا فضاهای کوچک بین قطعات. خمیر سیلیکون قابل تزریق معمولا دارای ویسکوزیته پایین‌تری است تا به سادگی در فضاهای باریک تزریق شود. اصل مهمی که باید در این زمینه به آن دقت کنید این است که قبل از استفاده از هر نوع خمیر سیلیکون، دستورالعمل و راهنمایی تولیدکننده را مرور کرده و از آن استفاده کنید.
بهترین جنس خمیر سیلیکون چیست؟
بهترین جنس خمیر سیلیکون برای استفاده در پردازنده‌ها و قطعات الکترونیکی بستگی به عوامل مختلفی دارد که از آن جمله باید به نیازهای حرارتی، کیفیت سطح خنک کننده، محیط کاربری و دستورالعمل‌های تولیدکننده اشاره کرد. برخی از جنس‌های خمیر سیلیکون محبوب و پرکاربرد به شرح زیر هستند:
- خمیر سیلیکون ترمال با پایه سیلیکا: این نوع خمیر سیلیکون با استفاده از ذرات سیلیکا به عنوان ماده پرکننده تولید می‌شود. ذرات سیلیکا بهبود انتقال حرارت را فراهم می‌کنند و خمیر سیلیکون ترمال با پایه سیلیکا به عنوان یک انتخاب محبوب برای کاربردهای حرارتی در پردازنده‌ها شناخته شده است. این مدل خمیر سیلیکون برای اورکلاک کردن پردازنده‌های گرافیکی و مرکزی کاربرد دارد.
پیشنهاد مطالعه: اوکلاک چیست؟ بررسی مزایا و معایت Overclocking
- خمیر سیلیکون ترمال با پایه نانوذرات: این نوع خمیر سیلیکون شامل ذرات نانوسیالات سیلیکا یا آلومینیوم است. به طوری که اندازه ذرات بیش از 100 نانومتر باعث پراکندگی گرما و افزایش قدرت خنک‌کنندگی می‌شوند. استفاده از نانوذرات بهبود قابل توجهی در انتقال حرارت و عملکرد خنک کننده می‌آورد. خمیر سیلیکون ترمال با پایه نانو به عنوان یک خمیر پیشرفته با عملکرد بهتر بیشتر در پردازنده‌های سطح بالا که گرمای زیادی تولید می‌کنند مورد استفاده قرار می‌گیرد. نکته دیگری که باید در این بخش به آن اشاره داشته باشیم این است که برخی از خمیرهای سیلیکون ترمال بر پایه مواد آلی ساخته می‌شوند. این خمیرها معمولا ویژگی‌های حرارتی خوبی دارند و می‌توانند در شرایط حرارتی بالا عملکرد خوبی ارائه دهند. با این حال، هنگام استفاده از آنها باید به شکل دقیق دستورالعمل‌ها و محدوده دمایی مشخص شده توسط تولیدکننده در استفاده از این خمیرها مورد بررسی قرار بگیرند.
خمیر سیلیکون جایگزین دارد؟
بله، در برخی موارد، خمیر سیلیکون می‌تواند با جایگزین‌های دیگری که برای انتقال حرارت در محیط‌های الکترونیکی استفاده می‌شوند، جایگزین شود. معمولا جایگزین‌های خمیر سیلیکون از دو نوع زیر هستند:
پدهای ترمال: پدهای ترمال به عنوان پدهای حرارتی یا پدهای حرارتی پردازنده مرکزی شناخته می‌شوند. این پدها به منظور کنترل دمای پردازنده و جلوگیری از افزایش حرارت و دمای آن استفاده می‌شوند. پدهای ترمال پردازنده مرکزی معمولا از موادی مانند سیلیکون، مس، آلومینیوم یا نانومواد شامل کربن ساخته می‌شوند. این پدها به عنوان واسطه‌ای بین پردازنده و سیستم خنک‌کننده (مانند سیستم خنک‌کننده هوا یا آب) قرار می‌گیرند. وظیفه پدهای ترمال پردازنده مرکزی، انتقال حرارت از پردازنده به سیستم خنک‌کننده است. این پدها به دلیل خواص حرارتی خوب و قابلیت دریافت حرارت بین پردازنده مرکزی و سیستم خنک‌کننده قرار می‌گیرند. در انتخاب پدهای ترمال پردازنده مرکزی، باید به اندازه و سازگاری آن با پردازنده مرکزی توجه کرد. همچنین، باید از منابع معتبر و تولیدکنندگان اصلی خریداری کنید تا از کیفیت و عملکرد بهینه آنها اطمینان حاصل کنید.
البته، مواد دیگری نیز به عنوان جایگزین برای خمیر سیلیکون مورد استفاده قرار می‌گیرند که متاسفانه تنها برای آسیب رساندن به پردازنده مرکزی توسط برخی از شرکت‌ها استفاده می‌شوند، خمیر دندان، پماد اکسید زینک، روغن سیلیکون، وازلین و…. از جایگزین‌های به شدت مخرب هستند که استفاده از آنها خرابی زودهنگام قطعات الکترونیکی را به همراه خواهند داشت.
پیشنهاد مطالعه : معرفی پردازنده‌های نسل 4 پردازنده های Intel Xeon
چگونه خمیر سیلیکون را عوض کنیم؟
به طور کلی، برای تعویض خمیر سیلیکون در قطعات الکترونیکی، مراحل زیر را می‌توانید دنبال کنید:
- قدم اول قبل از هر کاری، قطعات الکترونیکی را خاموش کنید و از برق خارج کنید. همچنین، صبر کنید تا قطعات الکترونیکی سرد شوند تا خمیر سیلیکون سرد شده و راحت‌تر برداشته شود.
- با دقت، قطعات الکترونیکی را از برد یا سطحی که روی آن قرار دارند جدا کنید. این موضوع ممکن است شامل باز کردن درب یا قاب قطعه، گشودن پیچ‌ها و جدا کردن قطعات متصله باشد. در این مرحله، به دقت و با استفاده از ابزارهای مناسب عمل کنید تا قطعات را آسیب نرسانید.
- خمیر سیلیکون قدیمی را با دقت از قطعات الکترونیکی و سطح خنک کننده که روی آن قرار دارد، بردارید. برای این کار از ابزارهایی مثل پمپ مکنده یا خمیرکش استفاده کنید. اطمینان حاصل کنید که خمیر سیلیکون قدیمی را به طور کامل از سطح پاک کرده‌اید.
- سطح کاری را با مواد مناسب تمیز کنید. بسته به نوع قطعه‌ای که قصد پاک‌سازی آن‌را دارید باید از مواد پاک کننده مطمئن استفاده کنید تا ذرات و آلاینده‌ها به دقت از سطح پاک شوند. این کار باعث بهبود چسبندگی و عملکرد مطولب خمیر سیلیکون جدید می‌شود.
- خمیر سیلیکون جدید را با دقت و به میزان مناسبی روی قطعات الکترونیکی و سطح خنک کننده قرار دهید. معمولا به مقدار کمی خمیر نیاز دارید. به دقت از ابزارهایی مانند اسپاتول یا سرنگ برای تزریق خمیر استفاده کنید. امروزه، دیگر همچون گذشته نیازی به استفاده از راهکارهای سخت نیست و محصولاتی مثل خمیر سیلیکون ترمال گریزلی مدل هیدرونات کار را به شکل قابل توجهی ساده کرده‌اند.
- قطعات الکترونیکی را به دقت به جای خود برگردانید و اطمینان حاصل کنید که همه اتصالات درست انجام شده است. دقت کنید که خیمر از کناره‌های قطعه به اطراف نشت نکرده باشد.
- قطعات را محکم کنید و در صورت نیاز، پیچ‌ها را بسته کنید.
بعد از تعویض خمیر سیلیکون، مطمئن شوید که قطعات الکترونیکی به درستی کار می‌کنند و هیچ مشکلی پیش نمی‌آید. همچنین، توصیه می‌شود دستورالعمل‌ها و راهنمایی‌های تولیدکننده را بررسی کنید تا متوجه شوید که محدودیت‌های خمیر سیلیکون جدید به چه صورتی است. در صورت لزوم، پیشنهاد می‌کنیم با متخصصین مربوطه مشورت کنید. اصل مهمی که باید به آن دقت کنید، انتخاب خمیر مناسب برای کاری است که قرار است، انجام دهید. به طور مثال، برای اورکلاک کردن سیستم باید خمیر سیلیکون مخصوصی را خریداری کنید که دما پردازنده بیش از اندازه افزایش پیدا نکند.
