Nei settori dell'elaborazione ad alte- prestazioni, dell'hardware di gioco e dell'alimentazione industriale, i cuscinetti termici in silicone sono gli "eroi non celebrati" che garantiscono un funzionamento stabile del sistema. Sebbene di piccole dimensioni, se viene scelto il tipo sbagliato, anche il dissipatore di calore più costoso non funzionerà.
Cosa sono i cuscinetti termici in silicone?
I cuscinetti termici in silicone sono materiali-riempitivi sintetizzati attraverso un processo speciale, utilizzando silicone organico come materiale di base e riempiti con particelle termicamente conduttive come ossidi metallici (ad es. ossido di alluminio, ossido di magnesio).
Caratteristiche fisiche principali:
Flessibilità e comprimibilità:
In grado di riempire microscopici spazi d'aria tra due superfici irregolari.
Isolamento elettrico:
La tensione di rottura dielettrica è solitamente maggiore di 10 kV/mm, garantendo la sicurezza del circuito.
Auto-adesivo:
Può essere fissato senza adesivo aggiuntivo, facilitando il montaggio e lo smontaggio.
Il suo ruolo principale nel raffreddamento della CPU/GPU
A livello microscopico, la superficie apparentemente piatta della CPU e la base del dissipatore di calore sono in realtà piene di "picchi e valli".
Eliminare il "killer della resistenza termica":
L'aria è un pessimo conduttore di calore (la conduttività termica è solo di circa 0,026 W/mK). La funzione del cuscinetto termico è quella di spremere fuori quest'aria e stabilire un canale continuo di conduzione del calore fononico.
Compensazione di tolleranze e differenze di altezza:
Sulle schede grafiche GPU o sulle schede madri dei laptop, sono spesso presenti spazi irregolari compresi tra 0,5 mm e 3,0 mm tra chip VRAM, induttori e dissipatori di calore. I cuscinetti termici, con il vantaggio dello spessore e l'elevato rapporto di compressione (solitamente si consiglia una compressione del 20%-40%), possono coprire perfettamente queste tolleranze.
Tampone e protezione dallo stress:
L'elasticità del silicone è in grado di assorbire le vibrazioni e le sollecitazioni causate dall'espansione e dalla contrazione termica durante il funzionamento del dispositivo, evitando che i fragili componenti elettronici vengano danneggiati dalla compressione meccanica.
Cuscinetti termici contro pasta termica
| Caratteristiche | Cuscinetto termico in silicone | Grasso termico |
| Divario applicabile | Grande (0,5 mm - 5.0 mm) | Molto piccolo (<0.1mm) |
| Conducibilità termica | Fascia alta-fino a 15 W/mK+ | Estremamente elevato, fino a 17 W/mK+ |
| Facilità di applicazione | Molto basso (fustella-e applica) | Alto (richiede un'applicazione uniforme, incline al traboccamento) |
| Stabilità a lungo-termine | Non si secca e non scorre | Potrebbe verificarsi un "effetto di pompaggio" in caso di temperature elevate a lungo termine |
| Applicazioni tipiche | Memoria, Alimentazione, MOS, Induttori | Core CPU/GPU (die) |
Consulenza professionale per la selezione
Come esperti del settore, consigliamo di concentrarsi sui seguenti tre punti al momento dell'acquisto o della richiesta:
Concentrati sulla "Resistenza termica" anziché solo sulla "Conduttività termica".
Molti produttori pubblicizzano solo una conduttività termica di 12 W/mK, ma se la durezza del materiale è troppo elevata (Shore 00 troppo alta), non può essere completamente compresso e la resistenza termica effettiva Rth sarà maggiore. La morbidezza determina l'effettiva area di contatto.
Previeni lo "spurgo d'olio".
I cuscinetti termici di bassa-qualità trasudano olio di silicone dopo un riscaldamento prolungato, contaminando potenzialmente il PCB. Per le applicazioni ad alte-prestazioni, assicurati di richiedere al fornitore un rapporto di prova sul "basso tasso di spurgo dell'olio".
Formula per il calcolo dello spessore
Quando si sceglie lo spessore, seguire la seguente formula:
Spessore progetto=Gap effettivo × (1 + Tasso di compressione consigliato)
Ad esempio, se la distanza è di 1,2 mm e il tasso di compressione consigliato è del 20%, è necessario selezionare una specifica di 1,5 mm.
Come determinare se il tuo dispositivo necessita di una sostituzione del pad termico?
Se si scopre che la temperatura della memoria della scheda grafica supera i 100 gradi o quella originariamente morbidacuscinetto termicodiventa secco e fragile, questo è un segnale per sostituirlo.