خمیر سیلیکون چیست؟ چسب سیلیکون چیست؟ تفاوت چسب سیلیکون و خمیر سیلیکون چیست؟ یکی از چیزهایی که همیشه برای من جالب بود این بود که چرا وقتی CPU کیس خودم را باز می کردم یک چیزی شبیه چسب سفید بین CPU و Heat Sink وجود داشت . ابتدا تصور می کردم که این ماده خمیری یک نوع چسب است که برای چسباندن CPU به Heat Sink استفاده می شود و چون CPU زیاد داغ می کند این چسب نیز به حالت مایع در می آید .
البته این موضوع به سالها پیش بر می گردد و در حال حاضر کاملا متوجه هستم که چقدر خنده دار فکر می کردم. در این مقاله قصد داریم به شما ماهیت اصلی خمیر حرارتی یا Thermal Paste را که روی CPU معمولا زده می شود را بررسی کنیم و چگونگی استفاده درست از آنرا نیز آموزش بدهیم. زمانیکه شما یک سیستم خنک کننده یا Heat Sink را بر روی یک CPU یا کارت گرافیک سیستم خود نصب می کنید همیشه بایستی از خمیر سیلیکون استفاده کنید.
البته شاید اسم درست این محصول خمیر سیلیکون نباشد ، به این ماده خمیری شکل خمیر حرارتی ( Thermal Paste) ، گریس حرارتی ( Thermal Grease ) ، جل حرارتی ( Thermal Gel ) و ... گفته می شود که در ایران ما بیشتر آنرا با به اسم خمیر سیلیکون یا چسب سیلیکون می شناسیم. بکار بردن این خمیر باعث بالا رفتن کارایی سیستم خنک کننده CPU یا همان Heat Sink می شود. با استفاده از خمیر سیلیکون شما عمر CPU و Heat Sink خود را نیز بالا می برید و اگر به این موضوع توجه نکنید براحتی CPU شما به دلیل گرمای زیاد می سوزد.
خمیر سیلیکون در واقع یک رسانای گرمایی بسیار با کیفیت است که بین دو شیء فلزی مورد استفاده قرار می گیرد که در اینجا معمول این دو شیء سیستم خنک کننده یا Heat Sink و CPU یا GPU شما می باشد. با استفاده از این خمیر گرما به راحتی بین این دو شیء رد و بدن می شود. این خمیر زمانیکه بر روی Heat Sink و CPU یا GPU شما قرار می گیرد کلیه فضاهای خالی میکروسکوپی که بر روی CPU یا Heat Sink شما قرار دارد را پر می کند ، این فضاهای خالی می تواند باعث عدم انتقال درست گرما و در نتیجه عملکرد ضعیف سیستم خنک کننده شوند.
هوا رسانای ضعیفی برای گرماست . خمیر سیلیکون که در اینجا به عنوان رابط حرارتی Thermal Interface معروف است یک رسانای گرمایی بسیار خوب است که تا صد برابر هوا می تواند گرما را منتقل کند. به این رابط حرارتی همانطور که اشاره شد TIM یا Thermal Interface Materials گفته می شود. البته بایستی توجه کنید که خمیر سیلیکون به اندازه فلز قدرت رسانایی گرما ندارد ، بنابراین بایستی به اندازه لازم مورد استفاده قرار بگیرد در غیر اینصورت می تواند کارایی سیستم خنک کننده را تحت تاثیر قرار بدهد.
وقتی روی CPU یا Heat Sink خود دست می کشیم به ظاهر سطحی صاف دارند اما در واقع حفره های میکروسکپی بر روی آنها وجود دارد که می توانید در تصویر بالا شکل کلی این حفره ها را که با رنگ سفید مشخص شده اند را مشاهده کنید. قسمت سفید تصویر دقیقا همانجایی است که فضاهای خالی وجود دارد و بایستی با TIM یا همان خمیر سیلیکون پر شوند.
البته تصویر بالا یک تصویر واقعی نیست و فقط برای روشن کردن مفهوم فضای خالی و حفره های هوای میکروسکپی استفاده می شود. اگر شما یک CPU یا Heat Sink واقعا مسطح داشته باشید دیگر به خمیر سیلیکون نیز نیاز نخواهید داشت ، اما هنوز چنین سطحی ایجاد نشده است و به نوعی تا چندین سال بعد نیز نمی توان چنین سطحی را تولید کرد که عاری از هرگونه حفره ریز باشد ، بنابراین شما حالا حالا ها به خمیر سیلیکون نیاز دارید.
تا اینجا کلی در خصوص دلیل استفاده از خمیرهای حرارتی صحبت کردیم اما نکته در اینجاست که مرتب ما واژه خمیر سیلیکون را استفاده کردیم ، دلیل آن مشخص است ، در بازار ایران ما این محصول خمیر حرارتی را به عنوان خمیر سیلیکون می شناسیم اما بایستی توجه کنیم که انواع مختلفی از خمیرهای حرارتی وجود دارد که خمیر سیلیکون یا Silicon Paste صرفا یکی از این نوع خمیر هاست و چند نوع دیگر از این محصولات نیز وجود دارد که شما بایستی با آنها نیز آشنا بشوید ، بصورت کلی سه نوع خمیر حرارتی وجود دارد که به شرح زیر می باشند :
این نوع TIM ها بیشترین محبوبیت را در بازار دارند ، با توجه به اینکه از جنس فلز ساخته می شوند بیشتری انتقال گرما را داشته و بنابراین بیشتری کارایی را نسبت به دو مورد دیگر دارند. در واقع این نوع خمیر یک نوع گریس خاص است که در آن ذرات بسیار ریز فلز وجود درد و با توجه به رسانا بودن فلز ، بهترین رسانای گرمایی نیز هستند. اما همیشه هم استفاده از این نوع از خمیر حرارتی توصیه نمی شود ، یکی از معایب این نوع خمیر این است که چون از فلز در آن استفاده شده و فلز علاوه بر اینکه رسانای گرما است ، رسانای الکتریکی نیز هست ، می تواند برای سیستم های الکترونیکی مشکلاتی را ایجاد کند.
اینگونه TIM ها نیز مانند TIM های فلزی از محبوبیت خوبی برخوردارند اما نمی توانند به خوبی فلز کارایی داشته باشند ، معمولا تفاوت درجه ای بین 1 تا 3 درجه سانتیگراد در بین این محصول و محصول فلزی وجود دارد. این نوع از TIM ها نیز مانند نوع فلزی دارای یک گریس یا خمیر هستند که در آن ذرات بسیار ریز سرامیک وجود دارد ، یکی از نقاط قوت این نوع خمیر نسبت به موارد دیگر این است که سرامیک رسانای الکتریکی نیست و بنابراین بهترین شما مشکلات ناشی از رسانای الکتریکی را نخواهید داشت.
اینگونه TIM ها معمولا در صفحات حرارتی یا Thermal Pad ها استفاده می شوند و بر خلاف تصوری که می شود کاربرد زیادی در دنیا ندارند ، اما اسم آشنایی دارند و به قول دوستان سخت افزاری در مجموعه انجمن تخصصی فناوری اطلاعات ایران اسمش در رفته ، این نوع از TIM ها که ما به عنوان خمیر سیلیکون نیز می شناسیم کار خود را به خوبی انجام می دهند اما به هر حال کیفیت دو مورد قبلی را در خود ندارند و معمولا با یک سیستم خنک کننده یا Cooling Kit ارائه می شوند.
همچنین یک نوع اپوکسی ( چسب حرارتی) حرارتی نیز وجود دارد که تقریبا همان کار گریس های حرارتی یا خمیرهای حرارتی را انجام می دهد با این تفاوت که این نوع از چسب ها همانطور که از نامش نیز پیداست برای چسباندن دائمی CPU به Heat Sink مورد استفاده قرار می گیرند. در بیشتر اوقات استفاده از چنین چسب هایی پیشنهاد نمی شود اما برخی اوقات نیز بایستی حتما از چسب استفاده شود.
یکی از موارد استفاده از چسب های اپوکسی حرارتی متصل کردن Heat Sink به کارت گرافیک است . در بیشتر اوقات شما برای کارت گرافیک خود از صفحات حرارتی یا Thermal Pad ها استفاده می کنید که نمی توانند به خوبی سرویس دهی کنند و در اینجاست که می توانید از اپوکسی حرارتی استفاده کنید. اما عیب استفاده از این روش این است که به محض اینکه صفحه Heat Sink خود را با چسب بچسبانید دیگر قادر نخواهیدبود آن را جدا کنید و اینجاست که خیلی باید دقت کنید.
یکی از روش هایی که برای برداشتن و جدا کردن Heat Sink از چسب اپوکسی حرارتی استفاده می شود این است که کارت گرافیک خود را در فریزر یخچال بگذارید و بعد Heat Sink را از آن جدا کنید ، با اینکار چسب خیلی شکننده می شود و براحتی می توانید آن را از کارت گرافیک جدا کنید. امیدوارم مورد توجه شما دوستان قرار گرفته باشد ، اگر تجربه خاصی در این خصوص دارید خوشحال می شویم از تجارب شما نیز استفاده کنیم