گریس حرارتی Dowsil™ TC-5888: ایجاد یک پل اتلاف حرارت کارآمد برای الکترونیک با عملکرد بالا​

در عصر داده‌محور امروزی، سرعت محاسباتی و قدرت پردازش دستگاه‌های الکترونیکی—از سرورهای ابری پیشرفته و شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی گرفته تا پردازنده‌های گرافیکی بازی‌های رده‌بالا و ایستگاه‌های پایه 5G—به‌طور تصاعدی در حال افزایش است. با این حال، این جهش عملکرد با یک چالش مهم همراه است: گرمای تولید شده در داخل به سطوح بی‌سابقه‌ای رسیده است. داغ شدن بیش از حد به عامل اصلی بی‌ثباتی عملکرد، کاهش قابلیت اطمینان و کاهش طول عمر دستگاه‌های الکترونیکی تبدیل شده است. بنابراین، راه‌حل‌های مدیریت حرارتی کارآمد دیگر «خوب است که داشته باشیم» نیستند، بلکه برای بقا حیاتی هستند. در میان مواد مختلف مدیریت حرارتی، مواد رابط حرارتی (TIMs) به عنوان یک «پل» عمل می‌کنند که منبع گرما را به سینک حرارتی متصل می‌کند و عملکرد آن‌ها مستقیماً کارایی کل سیستم خنک‌کننده را تعیین می‌کند. گریس حرارتی Dowsil™ TC-5888 به عنوان یک «معمار» استثنایی برای این پل حیاتی برجسته است.

۱. هسته چالش حرارتی: درک مقاومت حرارتی تماسی

سطوح هر دو شیء جامد به ظاهر صاف، در سطح میکروسکوپی، ناهموار و ناصاف هستند. هنگامی که پخش‌کننده حرارت یکپارچه (IHS) یک قطعه الکترونیکی (مانند CPU یا GPU die) با پایه یک سینک حرارتی تماس مستقیم برقرار می‌کند، تماس واقعی فقط در ناهمواری‌های ریز رخ می‌دهد. بخش عمده‌ای از این ناحیه با شکاف‌های هوا پر شده است. هوا یک رسانای حرارتی بسیار ضعیف است، با هدایت حرارتی فقط0.026 W/m·K. این شکاف‌های هوا «مقاومت حرارتی تماسی» قابل توجهی ایجاد می‌کنند و به شدت مانع از جریان گرما از تراشه به سینک حرارتی می‌شوند.

ماموریت اصلی یک TIM پر کردن این شکاف‌های هوای میکروسکوپی، جابجایی هوا و جایگزینی آن با ماده‌ای است که هدایت حرارتی بسیار بالاتری دارد، در نتیجه مقاومت حرارتی تماسی را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد و مسیری کارآمد برای جریان گرما ایجاد می‌کند. کارایی در کاهش مقاومت حرارتی را می‌توان با یک فرمول ساده درک کرد: مقاومت حرارتی θ = (ضخامت T) / (هدایت حرارتی λ × سطح تماس S). این بدان معناست که یک TIM ایده‌آل باید دارای هدایت حرارتی بالا (λ)، توانایی پر کردن شکاف‌ها برای افزایش سطح تماس موثر (S) و تشکیل یک لایه پیوسته باشد که تا حد امکان نازک (T) و یکنواخت بین رابط‌ها باشد.

۲. Dowsil™ TC-5888: تجزیه و تحلیل عمیق عملکرد استثنایی

Dowsil™ TC-5888 یک گریس سیلیکونی با هدایت حرارتی بالا و پرکننده پراکنده است که برای کاربردهای مدیریت حرارتی بسیار سخت طراحی شده است. این کار بیش از «پر کردن شکاف‌ها» انجام می‌دهد. این یک راه‌حل بهینه برای سیستم‌های خنک‌کننده از طریق مزایای جامع علم مواد خود ارائه می‌دهد.

۱. هدایت حرارتی بالا: پایه انتقال حرارت کارآمد

TC-5888 دارای هدایت حرارتی بالایی است4.5 W/m·K. این مقدار به طور قابل توجهی بالاتر از هوا است و از بسیاری از پدهای حرارتی یا گریس‌های استاندارد فراتر می‌رود. هدایت حرارتی بالا به این معنی است که خود ماده مقاومت بسیار کمی در برابر جریان گرما ایجاد می‌کند و به گرما اجازه می‌دهد تا به سرعت از طریق لایه گریس از منبع به سینک منتقل شود. این پایه و اساس برای دستیابی به مقاومت حرارتی بین سطحی کم است.

۲. مقاومت حرارتی بسیار کم: اندازه‌گیری مستقیم عملکرد

با بهره‌گیری از هدایت حرارتی بالا و قابلیت پخش عالی، TC-5888 می‌تواند یک پوشش فوق‌العاده نازک و یکنواخت بین دو رابط ایجاد کند که منجر به مقاومت حرارتی بسیار کم می‌شود. در بسیاری از کاربردهای عملی، مقاومت حرارتی کلی آن حتی کمتر از محصولات رقیب با هدایت حرارتی مشابه است. این برای دستگاه‌هایی که شوک‌های حرارتی با توان بالا را تجربه می‌کنند، مانند تقویت‌کننده‌های قدرت و تراشه‌های ASIC، بسیار مهم است.

۳. پایداری و قابلیت اطمینان عالی: تضمین عملکرد طولانی‌مدت

• به عنوان یک گریس مبتنی بر سیلیکون، عایق الکتریکی خوبی را فراهم می‌کند، از اتصال کوتاه جلوگیری می‌کند و ایمنی دستگاه را افزایش می‌دهد.
  ۴. فرآیند کاربرد آسان: سازگاری با تولید خودکارعملکرد پایدار خود را در یک محدوده دمایی وسیع از -50 درجه سانتی‌گراد تا 200 درجه سانتی‌گراد حفظ می‌کند. در دماهای بالا خونریزی، خشک شدن یا ترک نمی‌خورد و در دماهای پایین شکننده نمی‌شود.•
• به عنوان یک گریس مبتنی بر سیلیکون، عایق الکتریکی خوبی را فراهم می‌کند، از اتصال کوتاه جلوگیری می‌کند و ایمنی دستگاه را افزایش می‌دهد.
  ۴. فرآیند کاربرد آسان: سازگاری با تولید خودکار•عایق الکتریکی:
• به عنوان یک گریس مبتنی بر سیلیکون، عایق الکتریکی خوبی را فراهم می‌کند، از اتصال کوتاه جلوگیری می‌کند و ایمنی دستگاه را افزایش می‌دهد.
  ۴. فرآیند کاربرد آسان: سازگاری با تولید خودکارTC-5888 دارای ویسکوزیته و تیکسوتروپی مناسبی است که استفاده دقیق و با سرعت بالا را با استفاده از تجهیزات توزیع خودکار آسان می‌کند. پس از استفاده، شکل خود را بدون جریان بیش از حد حفظ می‌کند که می‌تواند مناطق غیر هدف را آلوده کند. این امر به طور قابل توجهی راندمان تولید و سازگاری را برای تولید الکترونیک مدرن بهبود می‌بخشد، که خواستار فرآیندهای بزرگ مقیاس و با دقت بالا است.۳. سناریوهای کاربردی خاص Dowsil™ TC-5888

۱. مراکز داده و سرورها

در سرورهای CPU و GPU مراکز داده، اتلاف گرما مستقیماً با راندمان محاسباتی و مصرف برق مرتبط است. TC-5888 بین پردازنده CPU و سینک حرارتی اعمال می‌شود. مقاومت حرارتی کم و قابلیت اطمینان بالای آن تضمین می‌کند که تراشه تحت بارهای زیاد پایدار خنک می‌ماند، از دست دادن عملکرد به دلیل محدودیت حرارتی را کاهش می‌دهد و عمر مفید سخت‌افزار سرور را افزایش می‌دهد.

۲. هوش مصنوعی و سخت‌افزار یادگیری ماشینی

کارت‌های آموزش و استنتاج هوش مصنوعی (مانند A100، H100 انویدیا و غیره) دارای