ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความหนาแน่นพลังงานสูง ความเสถียรในระยะยาวของ Thermal Interface Material (TIM) เป็นปัจจัยสำคัญต่อความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ Thermal grease แบบดั้งเดิมมักเกิดปัญหา Pump-out ภายใต้ thermal cycling ต่อเนื่อง ทำให้ความต้านทานความร้อนเพิ่มขึ้นและอายุการใช้งานลดลง PCM ของ GOOD GI ถูกออกแบบมาเพื่อทำให้อินเทอร์เฟซการระบายความร้อนมีความเสถียรตลอดอายุการใช้งาน
Pump-out เกิดจากอะไร
Pump-out คือการที่ thermal grease ถูกดันหรือไหลออกจากพื้นที่สัมผัส เนื่องจากการขยาย/หดตัวจากความร้อน การไหลของวัสดุ และแรงเค้นเชิงกลจากการทำงานระยะยาวและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำ ๆ
- การขยายและหดตัวของชิ้นส่วนจากความร้อนซ้ำ ๆ
- การไหลของวัสดุภายใต้แรงเค้นเชิงกล
- การใช้งานที่มี thermal cycling ระยะยาว
ผลที่เกิดขึ้นคือความต้านทานความร้อนที่อินเทอร์เฟซสูงขึ้น การสัมผัสไม่สม่ำเสมอ จุดร้อน (hotspot) และการเสื่อมสภาพของชิ้นส่วนเร็วขึ้น
ทำไมควรใช้ PCM แทน Thermal Grease
PCM จะเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง และจะอ่อนตัวเฉพาะที่อุณหภูมิเปลี่ยนสถานะที่ออกแบบไว้ ระหว่างการทำงาน PCM จะไหลเพื่อเติมเต็มช่องว่างระดับจุลภาค และจะแข็งตัวอีกครั้งเมื่อเย็นลง ช่วยรักษาหน้าสัมผัสให้คงที่
- ช่วยลดปัญหา Pump-out ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- ความหนาของชั้นอินเทอร์เฟซสม่ำเสมอ
- ค่าความต้านทานความร้อนมีความเสถียรในระยะยาว
- ทำงานสะอาด ไม่เลอะ (grease-free)
ตารางเปรียบเทียบคุณสมบัติของวัสดุนำความร้อน
| รายการเปรียบเทียบ | Thermal Grease | Thermal Pad | PCM (Phase Change Material) |
|---|---|---|---|
| วิธีการติดตั้ง | ต้องจ่ายกาวหรือปาดด้วยสกรีน | ตัดแล้วติดตั้งโดยตรง | เป็นแผ่นแข็งที่อุณหภูมิห้อง ติดตั้งได้ทันที |
| ความเหมาะสมกับสายการผลิต | ❌ เสี่ยงต่อการไหลเลอะ ต้องทำความสะอาดสกรีน | ✅ สะอาด ใช้งานง่าย | ✅ สะอาด ติดตั้งง่ายเหมือนแผ่น thermal pad |
| ความสามารถในการเติมช่องว่าง | ✅ การไหลตัวดี | ⚠️ ขึ้นอยู่กับความนุ่มของวัสดุ | ✅ อ่อนตัวเมื่อร้อน เติมช่องว่างขนาดเล็กได้ดี |
| ค่าความต้านทานความร้อนโดยทั่วไป | ⭐ ต่ำ (ประมาณ 0.03–0.10 ℃·cm²/W) | ⚠️ ปานกลางถึงสูง (ขึ้นกับความหนา) | ⭐ ต่ำ (ต่ำสุดประมาณ 0.05 ℃·cm²/W) |
| ค่าการนำความร้อน | 3–12 W/m·K (เกรดประสิทธิภาพสูง) | 1–8 W/m·K | 2–8.5 W/m·K |
| ความน่าเชื่อถือระยะยาว | ⚠️ มีโอกาสเกิด Pump-out | ✅ มีความเสถียร | ✅ แข็งตัวใหม่หลัง phase change ไม่เคลื่อนตัวง่าย |
| คุณสมบัติฉนวนไฟฟ้า | ขึ้นอยู่กับสูตรวัสดุ | โดยทั่วไปอยู่ในระดับดี | สามารถออกแบบให้มีฉนวนสูง (≥8 kV) |
| ต้องใช้แรงกดประกบหรือไม่ | แนะนำ | แนะนำ | จำเป็น (5–20 psi) |
| ความเหมาะสมกับ heat flux | สูง | ต่ำถึงปานกลาง | ปานกลางถึงสูงมาก |
จุดเด่นทางวิศวกรรมของ GOOD GI PCM
PCM Series ของ GOOD GI ถูกออกแบบสำหรับอุปกรณ์ที่ต้องการความน่าเชื่อถือสูง ทั้งด้านการระบายความร้อนและความปลอดภัยทางไฟฟ้า
- ค่าการนำความร้อนสูงสุด 8.5 W/m·K
- คุณสมบัติฉนวนไฟฟ้าสูงถึง 8 kV
- ทนต่อ thermal cycling ได้ดีเยี่ยม
- เพิ่มความน่าเชื่อถือระยะยาวสำหรับงานที่มี power density สูง
การใช้งานที่เหมาะสม
- HPC และ AI Server
- Power module และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม
- อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ และ ADAS
- แผงจอแสดงผล และสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป
หากคุณต้องการ เอกสารข้อมูลทางเทคนิค การประเมินตัวอย่าง หรือคำปรึกษาด้านวิศวกรรม กรุณาติดต่อ GOOD GI ผ่านแบบฟอร์มติดต่อหรืออีเมล