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导热膏与导热垫片哪个更好?

2023.08.14 13:43:39   Clicks

热量是电子产品,尤其是半导体电子产品最大的敌人之一。因此,很多厂家找到了不同的方法来将热量从 CPU、GPU、内存芯片、存储、MOSFET 等集成电路中转移出去。转移热量的最简单方法之一是使用金属(通常是铜,有时是铝) )以散热器的形式。但为了使 IC 表面和散热器之间保持干净的接触,我们使用特殊的热界面材料。两种流行且常见的材料是导热膏和导热垫。今天这篇文章拜高主要带大家了解一下导热膏和导热垫片哪个更好!



导热膏与导热垫片哪个更好?



关于热界面材料 (TIM) 的简要说明



首先,我们来了解一下这两种热界面材料的基础知识,之后,我们将比较导热膏和导热垫片的优缺点。然后决定导热膏和导热垫片哪一个是更好的传热解决方案。

热界面材料(Thermal Interface Materials,简称TIM)是一类用于改善热量传导和热管理的材料,通常用于填充或涂覆在两个接触的表面之间,以提高它们之间的热传导效率。这些表面可以是两块不同的导热体,例如处理器和散热器之间的接触界面,或者是其他需要有效热传递的组件。

热界面材料的主要功能是填平微小的不平坦表面,以减少空气或空隙,从而增加热的传导。通常,金属、陶瓷、聚合物等材料可以用于制造热界面材料。这些材料的导热性能通常比空气等介质好得多,因此可以显著提高热传导效率。


以下是一些常见的热界面材料


▶导热膏

▶散热器

▶导热垫片

▶间隙垫

▶导热硅脂

▶导热凝胶

▶导热灌封胶



什么是导热膏?



导热膏



导热膏是最流行和最广泛使用的导热界面材料之一。导热膏的其他名称包括导热油脂、导热化合物。

顾名思义,导热膏或化合物的形式是糊剂(半固体液体)。您必须将此导热膏涂在 IC(CPU、GPU 等)和散热器之间。

关于需要涂抹的导热膏的量以及如何涂抹的不同程序有多种讨论。但重要的是导热膏可以很好地填充芯片和散热器之间的间隙。

大多数CPU和GPU制造商推荐导热膏作为芯片表面和散热器表面之间的主要热界面材料。此外,您可以使用冷却风扇进一步散发散热器的热量。


  1. 优点


  2. ▶导热膏具有良好的填充性能,可以填充微小的不平坦表面,提高接触面的实际接触,从而提高热传导效率。

  3. ▶适用于紧密压合的部件,例如处理器和散热器之间。

  4. ▶通常具有较高的导热性能,可以在高温下提供稳定的热传导。

  5. ▶在一些高性能计算机等领域广泛使用。


  6. 缺点:


  7. ▶使用过程较为复杂,需要仔细涂抹或施加以确保均匀分布。

  8. ▶在一些情况下,可能会因为不正确的应用导致过多或过少的使用,影响热传导效果。




什么是导热垫片?




导热垫片



顾名思义,导热垫是一种充当导热界面材料的软垫。它们是固体材料,位于相对平坦的表面上。

应用导热垫非常简单。只需将焊盘放在电子元件(IC 或 MOSFET)的表面上,然后在焊盘顶部加热即可。

虽然导热垫非常擅长将热量从 IC 表面传递到散热器,但它们的固体性质意味着它们无法像导热膏那样扩散以填充所有气隙。

因此,我们在 CPU、GPU 或功率 MOSFET 等极热组件上没有看到导热垫。我们在相对“不太热”的 IC(例如存储芯片(RAM 或 NVMe)、小型集成电路等)上使用导热垫片。



  1. 优点:


  2. ▶安装更为简单,只需将垫片放置在接触表面上即可,无需额外的涂抹或处理。

  3. ▶适用于需要大面积接触的部件,如某些主板上的芯片组。

  4. ▶由于其均匀的厚度,可以在一定程度上弥补不平坦表面的差异。


  5. 缺点:


  6. ▶通常相对于导热膏来说,导热垫片的导热性能较低。

  7. ▶在某些高温或高性能应用中,可能无法提供足够的热传导性能。



导热膏与导热垫片:哪个提供更好的热传递?



这两种产品都是优秀的热界面材料。它们都有各自的优点和缺点。

当正确涂抹导热膏时,它可以填充 IC 表面和散热器表面之间的所有气隙。因此,大多数 CPU 和 GPU 制造商都推荐优质导热膏来将热量从芯片上转移出去。

对于导热垫来说,它们同样是传热的好材料。但你必须非常小心地涂抹并确保芯片表面和散热器之间没有间隙。

如果是第一次购买导热产品,不确定 CPU 或 GPU 所需的导热膏数量或不知道涂抹程序,那么您毫无疑问可以选择优质导热垫片作为合适的替代品。

但如果您对导热膏或化合物有足够的经验,那么我们建议您的 CPU 或 GPU 使用优质导热膏。

如果您正在处理功率稍低的设备,例如 NAND 闪存或集成电路(CPU、GPU 和功率 MOSFET 除外),那么导热垫是更好的选择,因为所有表面都相对平坦。

如果表面不平坦,那么导热膏很容易扩散到所有间隙中并提供更好的导热性。


结论


如果您需要在紧密压合的部件之间获得较高的热传导效率,导热膏可能是更好的选择。然而,如果您寻求简单的安装过程,或者在大面积接触的情况下需要一定的热传导,导热垫片可能更适合您。最终的选择应该基于您的具体需求、应用环境和性能要求。