Bilgisayarlarda birçok parça çok fazla ısı üretebilir ve soğutmaya ihtiyaç duyar. CPU ve GPU, birincil iki ısı kaynağıdır. İyi hava akışı olan bir durumda bile, genellikle her ikisi de aktif soğutmaya ihtiyaç duyar. RAM, SSD'ler, VRAM, VRM'ler ve yonga seti makul miktarda ısı üretir. Makul boyutta bir ısı emiciye sahip oldukları sürece, iyi hava akışı olan bir durumda bunlar genellikle pasif soğutmadan kurtulabilir.
Bu ısı kaynaklarının tümü, ısıyı aktif veya pasif bir soğutucuya aktararak soğutulur ve ardından soğutucunun ısıyı havaya aktarması sağlanır ve bu ısı daha sonra kasadan çıkarılır. Süreç oldukça temel fiziktir. Ancak, ısıyı verimli bir şekilde iletmek için iyi bir temas gerektirir. Soğutucuyu iyi hava teması sağlayacak şekilde getirmek, önemsizden daha basittir. Bir gaz olarak, temiz hava, soğutucunun şekline uygundur. Tek düşünce, ısı emicinin yüzey alanını maksimize etmektir.
Ancak, gerçek ısı üreten parça ile ısı emici arasında iyi bir temas sağlamak daha karmaşıktır. Genel olarak, her iki parça da metaldir ve her ikisi de düz olarak işlenmiş ve sıkıca bir arada tutulmuş olsalar bile sonuç mükemmel değildir. Düzleştirme işlemi, mikroskobik oluklar bırakarak, ısı transferini gerçekten izole eden bir miktar havanın içeri girmesine izin verebilir. Ayrıca, bazı durumlarda, montaj kuvveti bir veya her iki parçanın yeniden hafifçe eğilmesine neden olarak zayıf temasa ve zayıf ısı aktarımına neden olabilir.
Bu sorunları en aza indirmek için genellikle bir termal bileşik kullanılır. Bunlar tipik olarak farklı kullanım durumları, avantajları ve dezavantajları olan dört biçimde gelir. Genel olarak, son kullanıcıların yalnızca bir tür termal bileşikle, termal macunla uğraşması gerekir, bu nedenle ikisi genellikle eş anlamlıdır.
Termal macun
Termal macun, en yaygın olarak düşünülen termal bileşik türüdür. Ayrıca Termal Arayüz Malzemesi'nin kısaltması olan termal gres ve TIM olarak da adlandırılabilir. Kesin karışımlar değişir, ancak genellikle küçük metalik parçacıklar içeren bir polimer macundur. Amaç, soğutulacak yüzeye küçük bir miktar yerleştirilmesidir.
Soğutucu daha sonra üstüne düz bir şekilde yerleştirilir, termal macunu doğal olarak eşit bir şekilde yayar ve ne kadar küçük olursa olsun boşlukları doldurur. Standart boyutlu bir CPU için, tipik olarak, tam kapsama sağlamak için bezelye boyutunda bir termal macun bloğu yeterlidir.
Termal macun genellikle küçük bir şırınga içinde gelir ve istediğiniz alana küçük bir miktar uygulamayı kolaylaştırır. Ancak bazıları, uygulanması daha zor olabilen ve genellikle oldukça dağınık olan poşetlerde gelir. Termal iletkenlik W/mK veya Watt/metre Kelvin cinsinden ölçülür. Daha fazla ısı aktarılabileceğinden daha yüksek sayılar daha iyidir. Termal macunlar tipik olarak yaklaşık 8W/mK sunar.
Kritik olarak termal macunlar - neredeyse her zaman - elektriksel olarak iletken değildir, yani küçük bir miktarın sıkılması önemli değildir. Kısa devre neden olamaz. Termal macun tipik olarak CPU'lar ve soğutucuları ile GPU'ları ve soğutucuları arasında kullanılır. Termal macun genellikle zamanla kurur ve yaklaşık iki yıl sonra genellikle düşük performans gösterir. Bu noktada temizlenmeli ve tekrar uygulanmalıdır. Tipik olarak, termal macun herhangi bir yapışkanlık özelliğine sahip değildir.
Termal Pedler
Termal pedler temelde ısıyı iyi ileten küçük ince süngerlerdir. Genellikle ısıyı termal macun kadar iyi iletmezler, çünkü kısmen macunun sonundan daha kalındırlar. Bu termal pedlerin uygulanması kolaydır çünkü tam olarak hangi kapsama alanını alacağınızı açıkça görebilirsiniz. Ped hafif yapışkan olma eğilimindedir ve özellikle de ped parçalanırsa çıkarmayı zorlaştırır.
Termal pedler, basınca duyarlı bileşenler için bir koruma katmanı sunar. Montaj basıncı, özellikle tüm bileşenler mükemmel seviyede değilse, bazen bileşenlerin çatlamasına neden olabilir. Termal pedin küçük süngeri, bu basıncı emmesine ve bileşenlerin düzleştirilmesine yardımcı olur. Termal pedler tipik olarak CPU'ları veya GPU'ları soğutmak için kullanılmaz.
Ancak, genellikle VRAM, VRM'ler, RAM ve SSD'lerde bulunurlar. Bu cihazlar genellikle çok fazla ısı üretmezler. Bu nedenle, macuna kıyasla azaltılmış termal iletkenlik bir sorun değildir. Bununla birlikte, maliyet tasarrufları takdir edilmektedir.
Lehim TIM
Bir CPU'nun aslında iki ısı emici katmanı vardır. CPU kalıbı, Entegre Isı Yayıcı veya IHS ile kaplıdır. IHS daha sonra aralarında standart bir termal macun tabakası bulunan ısı emici tarafından soğutulur. IHS'nin CPU kalıbıyla iyi temas etmesini sağlamak için, optimum termal iletkenlik için başka bir termal bileşik katmanı kullanılır. Bazı senaryolarda standart termal macun kullanılır. Ancak yüzey alanı küçüktür, bu da ısı transferini zorlaştırır.
Modern işlemcilerde lehim, ısıyı CPU kalıbı ile IHS arasında aktarır. Bu, tipik olarak, iyi bir bağlantı oluşturmak için IHS'nin uygulanması sırasında sıkışan minyatür bir sayfa olarak uygulanır. Bir metal olarak, lehimin termal iletkenliği, yaklaşık 50W/mK'da çok daha yüksektir. Aynı zamanda elektriksel olarak iletkendir, bu nedenle yakındaki bileşenlerin yalıtılmasına özen gösterilmelidir.
Sıvı metal
Bazı meraklılar ve aşırı hız aşırtmacılar, sıvı metal bir termal bileşik kullanmayı tercih ediyor. Bunlar, oda sıcaklığında metal bir sıvı olan galyum bazlıdır. Bununla birlikte, genellikle diğer metallerle alaşımlıdır. Bu, standart termal macuna benzer şekilde uygulanabileceği anlamına gelir.
60W/mK mertebesinde mükemmel ısı iletkenliği sunar. Bunu kullanmak, ısı daha verimli bir şekilde aktarıldığından, birden fazla derecelik sıcaklık düşüşü görebilir. Kulağa harika gelse de, birkaç zorluk var.
Sıvı metaller kullanılırken çok dikkatli olunmalıdır. Her şeyden önce, galyum doğrudan ele alınmamalıdır. Sıvı metal, termal macundan çok daha az yoğundur, çok daha az kullanılması gerekir. Elektriksel olarak iletkendir, bu nedenle bileşenlerin üzerine dökülürse kısa devreye neden olabilir.
Galyum ayrıca alüminyum bazlı ısı emicilerle uyumlu olmayan alüminyum için olağanüstü derecede aşındırıcıdır. Yeniden uygulamak isterseniz sıvı metalleri temizlemek zordur. Çok deneyimli değilseniz ve bunlarla birlikte gelen tüm riskleri bilmiyorsanız, sıvı metal termal bileşikler kullanılmamalıdır.
Çözüm
Termal bileşik, herhangi bir termal arayüz malzemesi biçimine atıfta bulunur. Bu malzemeler, ısının verimli bir şekilde aktarılabilmesini sağlamak için iyi fiziksel temas ve yüksek termal iletkenlik sağlamak üzere tasarlanmıştır. Çoğu durumda, termal bileşik termal macun anlamına gelir, çünkü bu genellikle son kullanıcıların uğraştığı tek biçimdir.
Bununla birlikte, farklı avantaj ve dezavantajlara sahip başka tipler de mevcuttur. Performans, W/mK birimleriyle termal iletkenlikte ölçülür. Daha yüksek değerler daha iyidir, ancak kullanım kolaylığı ve elektriksel iletkenlik gibi diğer faktörler de dikkate alınmalıdır.