ตัวนำความร้อนระหว่างสองพื้นผิวมีอยู่มากมายหลายชนิด แต่ละชนิดมักมีจุดแข็ง ข้อดีและข้อเสียต่างกัน ในบทความนี้เราจะมาทำความรู้จักตัวนำความร้อนและการเลือกใช้ตัวนำความร้อนแต่ละชนิดกัน
[
สรุปย่อ
– หลักทั่วไป
การใช้ตัวนำความร้อนเช่นซิลิโคนนำความร้อนต่างๆ จะส่งผลดีต่อการนำความร้อนเสมอ เนื่องจากสองพื้นผิวใดๆ จะมีอากาศแทรก ตัวนำความร้อนมีหน้าที่แทนที่เพื่อนำความร้อนแทนอากาศซึ่งค่าการนำความร้อนต่ำมาก ดังนั้นการเลือกคือ เลือก “บางที่สุดที่ให้ผิวสัมผัสทั้งสองด้านได้ดี”
– ซิลิโคนแผ่น
ชนิดแผ่นใช้งานได้ง่าย กันไฟฟ้า มีหลายความหนา ช่วยให้ใช้งานได้เสมอ แต่จะมีข้อจำกัดเรื่องประสิทธิภาพ
– ซิลิโคนเหลว
มักมีประสิทธิภาพที่ดีกว่า กันไฟฟ้าได้พอประมาณ ชนิดแผ่นตัวท็อปๆอาจนำได้จริงเทียบเท่าชนิดเหลวระดับกลาง-ล่าง
– ตัวนำความร้อนชนิดกาว
ตัวนำความร้อนที่มีกาวในตัวมักมีค่าการนำความร้อนที่น้อยลงมา แต่ช่วยให้มีความสะดวกในการใช้งานในหลายๆกรณี
– ค่าการนำความร้อน (W/mK)
บอกถึงความสามารถของเนื้อวัสดุในการนำความร้อน อย่างไรก็ดี ตัวนำความร้อนที่มีค่าการนำความร้อนสูงอาจไม่ได้ให้
ผลลัพท์ที่ดีกว่าตัวนำที่มีค่าการนำความร้อนต่ำกว่าเสมอไป
– แผ่นกราไฟต์
มีคุณสมบัติที่ค่อนข้างเป็นเอกลักษณ์ คือการนำความร้อนในด้านข้าง แต่ไม่ได้มีคุณสมบัติที่จะแทนที่อากาศได้ดีแบบ
ของเหลวหรือแผ่นซิลิโคนที่หนานุ่ม การใช้งานจะเป็นการใช้งานร่วมกับตัวนำความร้อนทั่วไป ไม่สามารถใช้ทดแทนได้
– แผ่นไมก้า (ชนิดซิลิโคน)
ประกอบจากเส้นใยเคลือบซิลิโคน มีคุณสมบัติที่ดีในระยะยาวในการกันไฟ กันไฟฟ้า ยากที่จะซีกขาด และทนความร้อนได้สูง
ค่าการนำความร้อนจะเทียบไม่ได้กับซิลิโคนอื่นๆ
– แผ่นชิมโลหะ (Shim)
เป็นแผ่นโลหะบางผลิตจากโลหะที่นำความร้อนได้ดีเช่นทองแดงหรืออลูมิเนียม เป็นหนึ่งในทางเลือกทดแทนซิลิโคนชนิดแผ่นที่ให้ประสิทธิภาพที่สูงกว่ามาก โดยจะใช้แผ่นโลหะที่มีความหนาเหมาะสมร่วมกับซิลิโคนเหลว
]
ข้อดีของการใช้เครื่องมือระบายความร้อน ?
- เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์
คุณสมบัติของตัวนำไฟฟ้าส่วนใหญ่ นำไฟฟ้าได้น้อยลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มสูง ดังนั้นประสิทธิภาพมักจะลดลง หรืออาจมีกลไกกดประสิทธิภาพเพื่อป้องกันความเสียหายเมื่ออุณหภูมิสูง - ป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์
ชิพและวงจรส่วนใหญ่มีค่าอุณหภูมิที่ยอมรับได้ และอาจไม่มีกลไกการป้องกันความเสียหายด้วยตัวเอง การช่วยระบายความร้อนเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อไม่ให้เกิดความเสียหาย - ยืดอายุการใช้งานอุปกรณ์
ทั้งต่อตัวอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เอง และอุปกรณ์ประกอบ เช่น กล่องใส่ ชิ้นส่วนกลไกอื่นๆ ส่วนใหญ่ล้วนได้รับผลกระทบทั้งสิ้นเมื่อเจออุณหภูมิสูง หรือการเปลี่ยนอุณหภูมิที่ฉับพลัน การมีกลไกระบายความร้อนจะเน้นช่วยลดอุณหภูมิโดยรวม และลดการเปลี่ยนอุณหภูมิที่ฉับพลันได้ - เป็นกลไกหลักของการใช้งาน
อุปกรณ์บางชนิดเช่นแผ่น Peltier ทำงานโดยการดึงความร้อนจากฝั่งหนึ่งของแผ่นไปสู่อีกฝั่ง ดังนั้นการระบายความร้อนจากฝั่งร้อน หรือการระบายความเย็นออกจากฝั่งเย็นจึงเป็นส่วนหลักของการทำงาน
Changelog:
26-Nov-2021: Simplified Article
08-Feb-2021 : First Published