散熱膏資訊導(dǎo)讀:散熱膏(Thermal grease)也稱(chēng)為導(dǎo)熱膏,是一種導(dǎo)熱性良好(但多半不導(dǎo)電)的膏狀物質(zhì),一般會(huì)用在散熱片和熱源(例如高功率的半導(dǎo)體元件)的界面上。
散熱膏的作用及原理
散熱膏的作用
散熱膏的主要作用是去除界面部位的空氣或是間隙(空氣導(dǎo)熱性不佳),以讓熱傳導(dǎo)量可以增到最大。散熱膏是一種熱界面材料。
散熱膏和導(dǎo)熱膠不同,散熱膏本身無(wú)法將散熱片和熱源粘合到一起,因此需要有其他機(jī)械式的固定機(jī)構(gòu)(例如螺絲)以固定散熱片和熱源,并且在界面部分施加壓力,使散熱膏可以分散在界面的各個(gè)部分。
散熱膏散熱導(dǎo)熱原理
硅膏填料為磨得很細(xì)的粉末,成份為氧化鋅/氧化鋁/氮化硼/碳化硅/鋁粉等(就是我們平時(shí)看到的白色的東西)。硅油保證了一定的流動(dòng)性,而填料填充了CPU和散熱器之間的微小空隙,保證了導(dǎo)熱性。而由于硅油對(duì)溫度敏感性低,低溫不變稠,高溫下也不會(huì)變稀,而且不揮發(fā),所以能夠使用比較長(zhǎng)時(shí)間。
散熱片與CPU之間傳熱主要通過(guò)傳導(dǎo)途徑,主要通過(guò)散熱片與CPU之間的直接接觸實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)熱硅脂的意義在于填充二者之間的空隙接觸出更加完全。如果硅脂使用過(guò)量,在CPU和散熱片之間形成一個(gè)硅脂層,則散熱途徑變?yōu)镃PU---硅脂---散熱片。硅脂的導(dǎo)熱系數(shù)約1~2W/(mK),而鋁合金的散熱片在200W/(mK)以上,在此情況下硅脂成了阻礙傳熱的因素。因此涂抹硅脂一定要適量,剛剛在CPU核心上涂上薄薄一層就可以了。
散熱膏的特性
散熱膏是作為傳遞熱量的媒體以聚硅氧烷為基礎(chǔ),輔以高導(dǎo)熱填料,無(wú)毒無(wú)味無(wú)腐蝕性,化學(xué)物理性能穩(wěn)定既具有優(yōu)異的電絕緣性又具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性,同時(shí)具有耐高低溫,能在 -60 0 C~250 C的溫度范圍內(nèi) , 長(zhǎng)期工作且不會(huì)出現(xiàn)風(fēng)干硬化或熔化現(xiàn)象.主要用于填充發(fā)熱體與散熱片之間的空隙,提高散熱效果。
散熱膏成分有哪些
散熱膏會(huì)包括聚合物的液態(tài)基質(zhì),以及大量不導(dǎo)電但是導(dǎo)熱的填料(filler)。典型的基質(zhì)材料有硅氧樹(shù)脂、聚氨酯、丙烯酸酯聚合物、熱熔膠及壓感類(lèi)的粘著劑。填料多半會(huì)是氧化鋁、氮化硼及氧化鋅,氮化鋁也越來(lái)越多用在填料上。填料的比例可能會(huì)多到散熱膏重量的70–80 wt%,可以提升熱導(dǎo)率從基質(zhì)的0.17–0.3W/(m·K),到約2W/(m·K)。
含銀的散熱膏其熱導(dǎo)率可以到3 to 8 W/(m·K)或是更高。不過(guò)含金屬的散熱膏會(huì)導(dǎo)電,而且有電容性,若流到電路上,可能會(huì)導(dǎo)致電路誤動(dòng)作甚至短路損毀。
散熱膏正確使用方法步驟
散熱膏的正確使用方法(用CPU來(lái)做實(shí)驗(yàn),此時(shí)的散熱膏也稱(chēng)之為CPU導(dǎo)熱硅膠)。
- 首先用高純度溶劑如高純度異戊醇或丙酮和無(wú)絨布(如擦鏡頭用的布)清洗CPU核心和散熱器表面(一個(gè)指紋可能會(huì)厚達(dá)0.005英寸左右)。如果表面干凈無(wú)油,這一步可以略過(guò),如有比較難清洗的油污,可采用精密電器清潔劑清洗,不會(huì)跟散熱膏有沖突。
- 確定CPU與散熱片上接觸的區(qū)域,在區(qū)域中心擠上足夠的散熱膏。
- 用干凈的工具挑起少許散熱膏轉(zhuǎn)移到CPU核心的一角,只需要一小塊就可以了,差不多半粒米大小。
- 將手指套入塑料袋,然后用手指摩擦散熱器底部的散熱膏直到散熱膏均勻布滿(mǎn)整個(gè)與CPU接觸的區(qū)域。保證散熱膏可填滿(mǎn)散熱器底部的縫隙以及不平的地方。注意: 不要直接用手指涂抹!
- 用無(wú)絨布將散熱器底部的散熱膏擦去,這時(shí)可以看到散熱器底部涂過(guò)散熱膏的地方與其他區(qū)域顏色不一樣,說(shuō)明散熱膏已經(jīng)均勻填補(bǔ)了底座的縫隙。
- 運(yùn)用工具從CPU核心的一角開(kāi)始,把散熱膏均勻涂滿(mǎn)整個(gè)核心。待接觸的表面越平,散熱膏的需求越薄。對(duì)于普通的散熱器底面,散熱膏厚度大約為一張普通紙的厚度(0.003-0.005英寸),如果散熱器底面光亮平整,那么散熱膏可以薄到半透明狀。
- 確認(rèn)散熱器底座和CPU核心表面沒(méi)有異物,把散熱器放到CPU上,此時(shí)只能輕壓,不能轉(zhuǎn)動(dòng)或者平移散熱器。否則可能會(huì)導(dǎo)致散熱器和CPU之間的散熱膏厚度不均勻。