Что лучше термопаста или термопрокладка для процессора
Обновлено: 07.07.2024
Когда дело доходит до жарких дней, вы можете либо спрятаться от жары, либо наслаждаться ею. Те, кто прячется от жары, обычно могут найти их внутри с задернутыми шторами и припаркованными перед кондиционером. Однако для тех, кто любит жару, они плавают по воде, укрывшись в надувном розовом фламинго, или отдыхают у бассейна, работая над своим загаром. Что касается меня, я сделал и то, и другое, и я счастлив вписаться в оба мира.
Однако ваша печатная плата не любит тепло; ни капельки. Он предназначен для работы до определенной температуры, которую нельзя превышать, и с ним могут случиться плохие вещи, если будет слишком много тепла. Тем не менее, есть некоторые вещи, которые вы можете сделать, чтобы помочь рассеять тепловые проблемы на вашей печатной плате. Использование термопрокладок или пасты для отвода тепла от горячих частей к радиаторам является хорошим вариантом. Давайте подробнее рассмотрим термопрокладки и термопасту, чтобы понять, чем они могут помочь.
Что такое термопрокладки и термопаста?
Первое, что мы сделаем, это определим, что такое термопрокладки в данном контексте. Для разработчика компоновки печатных плат термопрокладка обычно означает большой участок металла, к которому либо припаивается устройство, либо прикручивается радиатор. Термопрокладка, также известная как «терморазгрузочная прокладка», представляет собой небольшие пустоты в металлической плоскости вокруг сквозного штифта. В обоих этих случаях термопрокладки — это физические элементы, встроенные в печатную плату, чтобы помочь управлять теплом либо для охлаждения компонентов, либо для помощи в процессе пайки сквозного штифта.
Термопрокладки, о которых мы здесь говорим, представляют собой небольшие кусочки теплопроводного материала, передающего тепло между объектами на печатной плате. Эти прокладки изготовлены из электроизоляционных материалов, проводящих тепло, таких как сочетание силикона и керамики, и являются липкими, что позволяет легко наносить их на сборку печатной платы. Термопрокладки обычно располагают между горячим компонентом и радиатором, чтобы помочь отводить тепло от компонента в радиатор. С термопрокладками работать гораздо проще, чем с термопастой, которая пачкается и ее нужно наносить с помощью шприца.
Термопаста наносится шприцем
Подробнее о термопасте
Термопаста, также известная как термопаста или состав для радиатора, проводит тепло так же, как и термопрокладка. Термопаста изготавливается из тех же материалов, что и термопрокладки, но в жидкой форме, которой можно манипулировать, чтобы она соответствовала области, в которой она необходима. При нанесении термопасты между горячим компонентом и его радиатором паста заполнит любые воздушные зазоры между ними. Эти зазоры, если их не заполнить, будут действовать как теплоизоляторы, которые, в свою очередь, будут препятствовать передаче тепла в радиатор. Тем не менее, заполняя эти зазоры, термопаста максимизирует передачу тепла и его возможное рассеяние через радиатор.
Большим преимуществом термопасты является ее способность легко наноситься. Он очень хорошо прилегает к неровным поверхностям и более равномерно заполняет большие зазоры, чем термопрокладки. Это делает термопасту более универсальной при работе с нестандартными формами и конфигурациями компонентов. Еще одно преимущество заключается в том, что термопаста, которую можно наносить тонким слоем, обеспечивает лучшую теплопроводность, чем более толстые прокладки.
Подходящие инструменты проектирования, такие как OrCAD PCB Designer, предоставят вам необходимый контроль
Что лучше выбрать: термопрокладки или термопасту?
Что лучше, термопрокладки или термопаста? У каждого есть свои плюсы и минусы, поэтому давайте рассмотрим их:
Термопрокладки:
Приложение чистое и без беспорядка.
С этим материалом легко работать, и его можно разрезать до нужного размера.
Термопрокладки изготавливаются из самых разных материалов, что позволяет использовать их по индивидуальному заказу.
Однако термопрокладки дороже, а их резка и установка увеличивают время изготовления вашей печатной платы.
Термопаста:
Термопаста стоит дешевле, чем термопрокладки.
Вставка оказалась очень надежной в различных приложениях.
Паста легко наносится, заполняет неровные зазоры и обеспечивает гораздо более тонкую поверхность, что обеспечивает лучшую теплопроводность.
С другой стороны, термопаста пачкается и может высыхать, к тому же она не так прочна с механической точки зрения, как прокладка.
Правда в том, что нет одного явного победителя над другим, поскольку у каждого есть свои сильные и слабые стороны. Все зависит от конкретного приложения. Поэтому важно тщательно оценить тепловые потребности вашей платы, а затем выбрать, какая из них лучше всего удовлетворит эти потребности. Вы даже можете обнаружить, что вам нужно использовать комбинацию этих двух способов, чтобы обеспечить наилучшее тепловое покрытие.
Помимо использования термопрокладок или термопасты, вам также необходимо спроектировать печатную плату с подходящими прокладками для сквозного и поверхностного монтажа, разводкой трасс, плоскостями питания и терморазгрузочными прокладками. Это во многом поможет вам управлять тепловыми условиями вашей печатной платы. Для этого вам необходимо работать с инструментами компоновки печатных плат, которые обеспечат максимальную гибкость в настройке этих различных параметров конструкции. Вам необходим точный контроль над формами контактных площадок и шаблонами контактных площадок на печатной плате, а также правила проектирования, которые будут контролировать размер дорожек и контактных площадок для термозащиты.
Хорошей новостью является то, что инструменты проектирования печатных плат, необходимые для такого уровня точности, уже доступны в Cadence. Среди их различных высокопроизводительных EDA-инструментов есть OrCAD PCB Designer, который обладает мощностью, гибкостью и контролем, которые вам потребуются для эффективного управления температурным режимом ваших печатных плат.
Если вы хотите узнать больше о том, как у Cadence есть решение для вас, поговорите с нами и нашей командой экспертов.
Об авторе
Решения Cadence PCB — это комплексный инструмент для проектирования от начала до конца, позволяющий быстро и эффективно создавать продукты. Cadence позволяет пользователям точно сократить циклы проектирования и передать их в производство с помощью современного отраслевого стандарта IPC-2581.
Следуйте на Linkedin Посетите веб-сайт Больше контента от Cadence PCB SolutionsПредыдущая статья
Для управления возвратом заземления в цепях с дифференциальной парой может потребоваться опорная плоскость. Подумайте о своих проектах .
Следующая статья
Мультифизическая оптимизация топологии является полезным инструментом для проектирования электрических, оптических и механических изделий.
Существуют явные различия между термопастой, термопастой и термопастой. Здесь объясняются различия и то, что вы должны выбрать.
Этот автор прошел проверку и обладает необходимыми знаниями или образованием, чтобы писать на эту тему. Узнайте больше на нашей странице о нас.
Если вы играете на ПК, возможно, вы уже знакомы с этими терминами, но не знаете точно, что они означают.
В этой статье объясняется, что это за вещи и как они используются, а затем проводится сравнение термопасты, смазки и прокладок, чтобы понять, чем они отличаются друг от друга.
Все эти вещи являются проводниками тепла. Это означает, что они будут поглощать тепло, выделяемое процессором или графическим процессором (в частности, чипом), и безопасно и эффективно отводить его к радиатору, откуда оно будет рассеиваться.
Важно знать, зачем нужны такие вещи, поэтому давайте рассмотрим их поближе.
Показать содержание
Почему необходимо рассеивать тепло
Обрабатывающий блок (будь то графический или центральный) должен выполнять непостижимое количество вычислений каждую секунду. Они достигают этого, передавая электричество, которое, в свою очередь, генерирует тепло. Из-за огромного количества процессов, которые выполняет чип, он может сильно нагреваться.
Именно здесь наиболее распространенными способами охлаждения являются радиатор и вентиляторы. Существуют также альтернативные методы, такие как водяное охлаждение, но комбинация радиатора и вентилятора является наиболее популярной, поскольку она проста (и относительно дешева).
Прежде чем эта комбинация войдет в картину, должно быть что-то, что будет отводить огромное количество тепла от чипа к радиатору. Вот где в игру вступает термопаста или термопрокладка.
Термопаста
Прежде чем продолжить, мы должны быстро избавиться от этого. Термопаста — это то же самое, что и термопаста.Термин термопаста используется гораздо шире, поэтому мы будем использовать его, чтобы объяснить, что он делает. Другие названия термопасты включают термопасту, термопасту, термопасту, термопасту и другие.
Термопаста отличается от термоклея, который не следует использовать, если вы точно не знаете, что делаете. Клей нужно использовать только в крайне редких случаях, так как чип уже прижат и закреплен другими способами.
Как следует из названия, термопаста представляет собой теплопроводящую жидкость, которую помещают непосредственно между чипом и радиатором. Поэтому важно знать, как правильно наносить пасту. Если вы сможете это сделать, он заполнит все пробелы и обеспечит правильную передачу тепла.
Наиболее часто используемых методов «крест» и «точечный» будет достаточно, чтобы обеспечить равномерное распределение термопасты и, следовательно, равномерное распределение тепла.
Термопаста (термальная смазка) и термопрокладки
Термопрокладки — это определенно не то же самое, что и термопаста. Они плотные и обеспечивают другой тип покрытия, который может оставлять воздушные карманы, что вам не нужно.
Было бы несправедливо сказать, что термопрокладки не обеспечивают надлежащую теплопроводность, хотя на самом деле это так. В большинстве случаев разницу между термопастой и термопрокладкой практически невозможно заметить с точки зрения производительности.
Термопрокладки намного проще в установке, и вы ничего не испортите, как с термопастой. С пастой кто-то, кто плохо знаком с процессом или не уверен в этом, может случайно нанести слишком много пасты, что может привести к другому набору осложнений. Однако правильно нанесенная термопаста может быть гораздо лучшим проводником тепла, чем термопрокладка.
В конечном счете, мы советуем использовать термопрокладку, если вы не знаете, сколько термопасты следует наносить, или считаете процесс слишком деликатным. Однако, если вы готовы выполнить этот процесс, лучше использовать термопасту.
Материалы термоинтерфейса обеспечивают полное устранение воздушных зазоров между электронными компонентами, что необходимо для поддержания температуры устройства на безопасном рабочем уровне. Инженеры часто анализируют характеристики радиатора, чтобы найти решение, подходящее для их применения.
Как работают термоинтерфейсные материалы?
ТИМ часто размещают между двумя или более термочувствительными производственными компонентами. В конце концов, типичная площадь контакта может иметь до 90 процентов воздушных пустот. Теплопроводящие материалы передают тепло в окружающую среду, в конечном итоге защищая компоненты от побочных реакций, связанных с нагревом.
Эти материалы должны обладать двумя ключевыми свойствами: тепловым импедансом и теплопроводностью. Тепловой импеданс измеряет эффективность передачи тепла в окружающие области. Теплопроводность — это естественная способность материала передавать тепло.
Выбор между термопрокладками и термопастой
Важно понимать, какой тип материала теплового интерфейса, например, заполнители зазоров, требуется приложению.
Наполнители используются в самых разных случаях в зависимости от характера их применения. Это требует очень определенного размещения и давления во время установки.
Но какой наполнитель — термопрокладки или теплопроводящая паста — подходит для вашего применения?
Тепловые прокладки
Прокладки с тепловым зазором – это мягкие, адаптируемые подкладки, которые помогают снизить нагрузку на компоненты и гасить вибрацию в дополнение к своим тепловым свойствам. Его теплопроводность обычно колеблется от 1 до 6,5 Вт/мК, и хотя стандартная толщина обычно составляет от 0,010 до 0,200 дюйма, она также может быть толще. Выбор материала для термопрокладок будет зависеть от потребностей вашего дизайна. Например, популярны каркасы из стекловолокна и алюминия. Между тем, устойчивые к сдвигу пленки Kapton и PEN используются в приложениях, где существует риск сдвига.
Преимущества прокладок
Термопрокладки легко наносятся и не требуют такого специального оборудования для нанесения, как паста. Проще говоря, подушечки необходимо укладывать на место их применения с относительным давлением.
Термопрокладки иногда прилагаются к тепловыделяющим компонентам, чтобы обойти прилипание прокладок, что еще больше упрощает работу производителя. Точно так же термопрокладки с гораздо меньшей вероятностью сместятся из своего исходного положения по сравнению с термопастой.
Они имеют стандартизированную способность рассеивания тепла на поверхности прокладки по сравнению с жидким состоянием термопасты, что усложняет достижение этой стандартизации. После нанесения подушечка будет реагировать на температуру выделяющего тепло компонента, размягчаясь и, таким образом, позволяя подушечке заполнять межфазные зазоры на поверхности аппликации.
Недостатки прокладок
Поскольку у каждой медали есть две стороны, термопрокладки также имеют свои недостатки в зависимости от области применения.
Поскольку термопрокладки прилипают к радиатору, они часто прилипают к одной из тепловыделяющих поверхностей, к которым они прикасаются. Таким образом, термопрокладки необходимо заменять, если радиатор или другие компоненты поблизости перемещаются.
Термопрокладки нельзя использовать более одного раза, а в случае их удаления с каждым компонентом следует обращаться с особой осторожностью, особенно если прокладка прилипла к другим компонентам приложения.
Теплопроводящая паста
Преимущества термопасты
Термопаста представляет собой аналогичное решение для термопрокладок, но поскольку она жидкая, ее можно использовать несколькими способами, в отличие от термопрокладки. Паста наносится через дозатор (шприц, тюбик и т. д.) непосредственно на центральный процессор (ЦП) или радиатор, заполняя даже самые маленькие межфазные воздушные зазоры, обеспечивая эффективную теплопередачу и сохранение.
Пасты впервые были разработаны для использования в автомобилестроении. Это означает, что они были спроектированы таким образом, чтобы не течь и оставаться стабильными при сильных вибрациях, а также выдерживать нагрузки с течением времени.
Другим важным преимуществом использования термопасты является эффективность материала. Требуется очень мало пасты, так как теплопередающая способность обратно пропорциональна количеству используемого материала теплового интерфейса. Например, THERM-A-GAP GEL30 или GEL8010 имеют низкий тепловой импеданс в тонких и толстых зазорах, что позволяет использовать обычные теплоотводы.
Другими словами, TIM наиболее эффективен при использовании очень тонкого слоя, а не при использовании большего количества материала. Конечно, важно, чтобы было использовано достаточно материала, чтобы заполнить все необходимые пробелы.
Выбор теплопроводной пасты, соответствующей стандартам НАСА по дегазации, имеет решающее значение, если продукт наносится рядом с камерой или оптическими компонентами. Низкое газовыделение гарантирует, что выделяющийся силикон не будет конденсироваться на камерах или другом оптическом оборудовании.
Недостатки термопасты
Несмотря на то, что термопаста, безусловно, обладает несколькими желательными свойствами, особенно по сравнению с ее аналогами, важно понимать потенциальные риски, связанные с материалом, который требует ручного нанесения.
При нанесении очень важно убедиться, что вся площадь поверхности покрыта по мере необходимости и используется в достаточном количестве. Хотя меньшее количество термопасты обычно означает больше, слишком малое ее использование не заполнит должным образом все воздушные зазоры, которые могут присутствовать.
Жидкое состояние термопасты может привести к беспорядку и трате материала, поэтому осторожность и точность являются ключевыми факторами.
Тот факт, что термопасты имеют самые разные названия, вероятно, является причиной того, что многие люди рассматривают термопасту и термопасту как два разных типа материалов для термоинтерфейса. .
Названия, однако, не ограничиваются только смазкой и пастой. Их также называют термопастой, термоклеем, термогелем, компаундом для теплоотвода, термопастой, материалом термоинтерфейса, смазкой для процессора и т. д. продолжается.
Итак, вам может быть интересно:
Что же тогда за споры о термопасте и пасте?
Они оба одинаковы, просто термопасты/пасты бывают разных марок и типов, которые различаются как по составу, так и по эффективности. Наш лучший обзор термопасты предлагает лучшее объяснение того, как 5 брендов различаются по производительности
Типы термопасты
Нет разницы между термопастой и термопастой. Однако на рынке можно найти 3 типа материала теплового интерфейса или ТИМ: ТИМ на металлической основе, ТИМ на основе керамики и ТИМ на кремниевой основе.
Ниже приведен список их плюсов и минусов.
Типы термопасты
| Материал термоинтерфейса (TIM) | Плюсы | Против |
|---|---|---|
На металлической основе  | Они самые популярные на рынке. Они также имеют самый высокий уровень теплопроводности. Тот факт, что они в основном металлические, делает их наиболее эффективными в проведении тепла. | С другой стороны, эти металлические частицы обладают электропроводностью, что представляет огромную опасность для электрических компонентов. |
На керамической основе  < br /> | Они состоят из керамических частиц, что означает, что они не обладают такой электропроводностью, как ТИМ на основе металла. | Они не обладают такой проводимостью, как их аналоги на металлической основе. Разница температур колеблется в пределах 1-3 градусов по Цельсию. |
| На основе кремния | Они поставляются со стандартными радиаторами и хорошо работают при регулярном использовании компьютера. | Они не очень эффективно проводят тепло. Они демонстрируют плохую проводимость по сравнению с аналогами на керамической и металлической основе. Не рекомендуется сборщикам, планирующим разогнать свою установку. |
Теперь, когда вы знаете, что действительно отличает каждого TIM друг от друга, мы рассмотрим наши личные предпочтения.
Лучший ТИМ на металлической основе
Лучший ТИМ на керамической основе
TIM на основе кремния, как определено в таблице, обычно имеются в наличии. Не самые эффективные TIM, но должны хорошо справляться со своей задачей, если речь идет о регулярном использовании. Для разгона рекомендуется использовать любой из наших лучших вариантов.
Ниже приведен график, показывающий показания температуры в режиме ожидания и в состоянии нагрузки. Вы могли видеть, что выходная температура зависит не только от типа TIM, но и от бренда к бренду.
как правильно наносить термопасту на процессор, чтобы добиться идеальной температуры.
Читайте также: