สารนำความร้อน(Thermal Compound)

คือสารที่มีลักษณะเป็นของเหลวข้น เรียกกันทั่วไปว่าซิลิโคน ใช้ทาผิวซีพียูบริเวณแกนกลาง(core)ของซีพียู หรือชิพประมวลผลของการ์ดจอก็ได้ ก่อนที่จะติดตั้งฮีทซิงค์ลงไป สารThermal Compoundจะช่วยให้แกนกลางซีพียูแนบสนิทกับด้านใต้ฮีทซิงค์ดียิ่งขึ้น และเป็นสื่อกลางนำความร้อนถ่ายเทจากซีพียูขึ้นไปยังฮีทซิงค์เพื่อระบายออกไป

ซิลิโคนคือ สารประกอบพวกThermal Compound หรือตัวนำความร้อนนี่เอง ทำหน้าที่เชื่อมประสานนำความร้อนจากซีพียูไปยังฮีทซิงค์เพื่อให้พื้นที่ผิวสัมผัสกันได้ดียิ่งขึ้น เพิ่มประสิทธิภาพการระบายความร้อนได้ดีขึ้น เพราะหากไม่มีซิลิโคนคั่นระหว่างซีพียูและฮีทซิงค์ หากติดตั้งฮีทซิงค์มาไม่ดี หรือขาล็อกฮีทซิงค์ไม่แข็งแรงแล้ว ความร้อนจะไม่ถ่ายเทไปยังฮีทซิงค์ได้เท่าที่ควรและทำให้ซีพียูร้อนมากขึ้นเกินไปจนซีพียูไหม้ได้..... และฮีทซิงค์ไม่ร้อนอย่างควรจะเป็นด้วย คือยังงี้ครับ หากเกิดช่องว่างระหว่าซีพียูและฮีทซิงค์ซีพียูร้อนจี๋ แต่ฮีทซิงค์กลับเย็นปกติ...อาจรู้สึกขัดๆกันนิดหน่อยเหมือนกัน

นี่คือThermal Compoundระบายความร้อนครับ

เพราะตามหลักคือถ้าฮีทซิงค์ร้อนก็หมายถึงว่าฮีทซิงค์นั้นระบายความร้อนไม่ทันและไม่เหมาะกับความเร็วซีพียู หรือระบายความร้อนได้ดีครับ ให้เข้าใจว่าถ้ามีความร้อนเกิดขึ้นที่ฮีทซิงค์ก็คือ ฮีทซิงค์เริ่มทำงานได้ครับ แต่เราจะมาดูคือ ถ้าใช้งานแรกๆฮีทซิงค์จะร้อนปกติ เกิดวันดีคืนดีฮีทซิงค์กลับเย็นลง แต่ซีพียูร้อนมากทราบจากเข้าดูอุณหภูมิที่ไบออส นั่นคือเกิดช่องว่างขึ้น หมายถึงฮีทซิงค์ติดตั้งไม่แน่น ไม่แนบสนิท การทาซิลิโคนจะช่วยอุดช่องว่างหมดไป เพิ่มพื้นที่หน้าสัมผัสซีพียูกับฮีทซิงค์ให้สัมผัสกันได้ดีขึ้นทำให้ช่วยนำความร้อนไปยังฮีทซิงค์ได้ดีขึ้น ยิ่งซีพียูรุ่นใหม่ๆมีความเร็วสูง พื้นที่ตัวแกนซีพียูหรือcore มีขนาดเล็กลง ความร้อนต่อหน่วยพื้นที่มีมากขึ้น การระบายความร้อนต้องดีตามด้วย ซีลิโคนหรือสารนำความร้อนต่างๆจึงสำคัญมาก และซิลิโคนสารนำความร้อนที่ใช้ก็ผลิตมาสำหรับนำความร้อนได้ดีในพื้นที่จำกัดด้วย

Thermal Compoundทำจาก...??

ซิลิโคนที่ใช้กันในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป มี2ประเภทคือ สารที่เป็นโลหะ และสารโลหะผสมออกไซด์ ซึ่งเป็นสารประกอบซิงค์ออกไซด์ อลูมินัมออกไซด์ คอปเปอร์ออกไซด์ และซิลเวอร์ออกไซด์ก็ได้ คุณสมบัติส่วนใหญ่คือ ไม่นำไฟฟ้า ไม่แห้ง เหนียว ลักษณะเป็นครีมสีขาว สีแดง สีเทา อาจมีสีอื่นได้ขึ้นอยู่กับว่าใส่สารประกอบนำความร้อนชนิดอะไร

Thermal Compoundแบบโลหะซิลเวอร์ออกไซด์นำความร้อนดีมากกว่าซิงค์ออกไซด์7เท่า

ถ้าเป็นสารแบบโลหะจะนำความร้อนและนำไฟฟ้าด้วย ต้องพิจารณาด้วยว่าควรเอามาใช้ระบายความร้อนสื่อนำไฟฟ้าอะไรบ้าง และระมัดระวังการทาโดนส่วนอื่นที่อาจเกิดการซ็อตกันขึ้น บางชนิดเหนียว เช็ดทำความสะอาดออกง่าย บางชนิดเป็นอีพอกซี่เหมือนกาวเชื่อม เหมาะสำหรับวัสดุที่ติดแล้วติดเลย เช่นชิพเช็ต การ์ดวีจีเอเป็นต้น

วิธีการใช้Thermal Compound

การทาซิลิโคนควรทาในบริเวณที่เกิดความร้อนสูง คือแกนcore หรือชิพซีพียู แล้วค่อยทำการติดตั้งฮีทซิงค์ลงไป ไม่จำเป็นที่จะต้องทาหนามากเกินไป เพราะจะเป็นการตันความร้อนแทนที่จะนำความร้อน ควรทาบางพอประมาณว่าสามารถเชื่อมรอยต่อได้ หรือจะทาหนาๆไว้ก่อนก็ได้ครับ

นี่คือบริเวณที่ต้องทาThermal Compound คือแถบสีเขียวของซีพียูที่เกิดความร้อนสูง

พอติดตั้งฮีทซิงค์แล้ว แรงกดจะกระจายสารThermal Compound หรือ ซิลิโคนออกไปทำให้อากาศช่องว่างออกไปหมด คือแนบสนิทครับ นอกจากใช้งานกับซีพียูแล้ว หน่วยความจำ ชิพเช็ต อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆที่มีความร้อนก็สามารถใช้ด้วยกันได้ และชิพวิจีเอก็ใช้ชิลิโคนทาเพื่อนำความร้อนได้ด้วยเช่นกัน

วิธีการใช้งานคือ บีบเอาThermalCompoundลงในซิพซีพียูดังรูปใช้ปริมาณเล็กน้อย

ใช้ไขควงแบนปาดให้เรียบทั่วชิพ อย่าให้โดนอุปกรณ์ตัวอื่นรอบข้าง หรือใช้ไม้บรรทัด บัตรเครดิตปาดซิลิโคนจะปลอดภัยกว่า
ถ้าหาอะไรมาปาดไม่ได้จริงๆ เอาไม้จิ้มฟันมาปาดแก้ขัดไปก่อนได้เช่นกันครับ:)

ตัวอย่างของการใช้Thermal Compound ลงในซีพียูของอินเทล

การทาThermal Compoundบริเวณแกนcoreและหน่วยความจำของการ์ดVGA

ก่อนทาควรทำความสะอาดผิวสัมผัสให้สะอาดเสียก่อน ที่จะติดตั้งฮีทซิงค์ดูด้วยว่าแนบสนิทกันดีหรือไม่ อาจจะต้องทำให้ผิวเรียบสนิทขึ้นก่อนใช้งาน โดยการขัดผิวฮีทซิงค์ด้วยกระดาษทรายละเอียดเพื่อลอกเอาสิ่งสกปรกออก และทำความสะอาดอีกครั้งและพอเห็นว่าเรียบสนิทดีแล้วก็ทาThermal Compoundลงไป และกรณีที่จะใช้Thermal Compoundแบบออกไซด์ผสมจะไม่มีปัญหาเรื่องซ็อตกันเท่าไหร่ เพราะไม่นำไฟฟ้า ถ้าสารThermal Compoundเป็นแบบโลหะก็ควรระมัดระวังการทาโดนวงจรอื่นของซีพียูหรือทาโดนบริเวณอื่นเข้า เพื่อป้องกันการซ็อตขึ้นครับ

ค่านำความร้อน(Thermal Conductivity) สารที่ใช้ในการนำความร้อนจะมีค่าที่ใช้บ่งบอกถึงความสามารถในการนำความร้อน ค่านี้เรียกว่า Thermal Conductivity หน่วยเป็น W/m.K ถ้าสารนั้นมีค่าThermal Conductivity มากก็นำความร้อนได้ดีกว่า และแต่ละชนิดมีค่าThermal Conductivityไม่เท่ากัน คือ ถ้าเป็นแบบ ซิงค์ออกไซด์จะมีค่าThermal Conductivityประมาณ 0.7 W/m.K แบบอลูมินัมออกไซด์มีค่าประมาณ 1.73 W/m.K แบบซิลเวอร์ออกไซด์มีค่าประมาณ 4.16 W/m.K ส่วนสารนำความร้อนชนิด Thermal Tapeที่มากับฮีทซิงค์จะมีค่า 0.43W/m.Kจะนำความร้อนค่อนข้างต่ำ นอกจากนี้ยังมีสารนำความร้อนที่มีสารประกอบแบบพิเศษ อาจมีค่าThermal Conductivity ขึ้นไปถึง 5.5-6 W/m.K