サーマルシリコンパッドとは何ですか? CPU/GPU 冷却システムをどのように節約するのでしょうか?

ハイパフォーマンス コンピューティング、ゲーム ハードウェア、産業用電源の分野では、サーマル シリコーン パッドは安定したシステム動作を保証する「縁の下の力持ち」です。サイズは小さいですが、間違ったタイプを選択すると、最も高価なヒートシンクでも性能を発揮できなくなります。

サーマルシリコンパッドとは何ですか?

放熱シリコーン パッドは、有機シリコーンを基材として特殊なプロセスで合成され、金属酸化物（酸化アルミニウム、酸化マグネシウムなど）などの熱伝導性粒子が充填された隙間充填材です。{0}

主要な物理的特徴:

柔軟性と圧縮性:

2 つの凹凸のある表面間の微細な空隙を埋めることができます。

電気絶縁:

絶縁破壊電圧は通常 10kV/mm を超えており、回路の安全性が確保されています。

自己接着剤:-

接着剤を使わずに取り付けられるので、組み立てや分解が簡単に行えます。

CPU/GPU冷却における中心的な役割

顕微鏡レベルで見ると、一見平らに見える CPU の表面とヒートシンクの底面には、実際には「山と谷」がたくさんあります。

「熱抵抗キラー」の除去:

空気は熱伝導率が非常に悪いです (熱伝導率はわずか約 0.026W/mK)。サーマルパッドの機能は、この空気を絞り出し、連続的なフォノン熱伝導チャネルを確立することです。

公差と高さの違いを補正する:

GPU グラフィックス カードやラップトップのマザーボードでは、VRAM チップ、インダクター、ヒートシンクの間に 0.5 mm ～ 3.0 mm の不規則な隙間があることがよくあります。サーマルパッドは、厚さの利点と高い圧縮率 (通常は 20% ～ 40% の圧縮が推奨されます) により、これらの許容差を完全にカバーできます。

ストレスの緩衝と保護:

シリコーンの弾性は、デバイス動作中の熱膨張と収縮によって引き起こされる振動や応力を吸収し、壊れやすい電子部品が機械的圧縮によって損傷するのを防ぎます。

サーマルパッドとサーマルペースト

選択のための専門的なアドバイス

業界の専門家として、購入または申し込みの際には次の 3 つの点に注目することをお勧めします。

「熱伝導率」だけではなく「熱抵抗」にも注目してください。

多くのメーカーは熱伝導率 12W/mK のみを宣伝していますが、材料の硬度が高すぎる (ショア 00 が高すぎる) 場合、完全に圧縮できず、実際の熱抵抗 Rth はさらに高くなります。柔らかさによって実際の接触面積が決まります。

「オイルブリード」を防ぎます。

-低品質のサーマル パッドは、長時間加熱するとシリコン オイルを滲出させ、PCB を汚染する可能性があります。高性能アプリケーションの場合は、必ず「低オイル ブリード率」テスト レポートをサプライヤーにリクエストしてください。

厚みの計算式

厚さを選択するときは、次の計算式に従ってください。

設計厚さ=実際のギャップ × (1 + 推奨圧縮率)

たとえば、ギャップが 1.2mm で、推奨圧縮率が 20% の場合は、1.5mm 仕様を選択する必要があります。

デバイスにサーマルパッドの交換が必要かどうかを判断するにはどうすればよいですか?

グラフィックス カードのメモリ温度が 100 度を超えていることが判明した場合、または元々ソフトサーマルパッド乾燥してもろくなったら交換の合図です。