اگر جزو افراد مشغول به کار در صنعت برق و الکترونیک باشید، حتما با فرایند لحیم کاری آشنایی دارید. لحیم کاری به عملیات اتصال دو یا چند قطعه الکتریکی گفته شده و از آن بیشتر برای مونتاژ یا دمونتاژ کردن قطعات برد و مدارهای چاپی استفاده می‌شود. برای لحیم کاری نیاز به ابزار و مواد خاصی است که خمیر سیلیکون یکی از آنها می‌باشد. خمیر سیلیکون برای هیت سینک و خنک کردن برخی از قطعات به کار برده می‌شود. از آنجایی که استفاده از این ماده در لحیم کاری اهمیت زیادی دارد، در ادامه به بررسی خمیر سیلیکون پرداخته و نحوه استفاده از آن را در زمان مونتاژ قطعات شرح خواهیم داد.
با خمیر سیلیکون بیشتر آشنا شوید!
خمیر سیلیکون به گریس گرمایی (Thermal grease) معروف است و یک ماده پلیمری خمیری شکل به رنگ سفید (یا طوسی) است. خمیر سیلیکون در واقع به عنوان چسب رسانای گرمایی عمل می‌کند. این خمیر در بین قطعاتی که حرارت و گرمای زیادی تولید می‌کنند، قرار گرفته و گرما را از آنها به قطعه گرمابر انتقال می‌دهد.
این عمل باعث شده تا حرارت از روی قطعات حساس برداشته شده و از آسیب رسیدن به آنها جلوگیری شود. خمیر سیلیکون به دلیل حالت خمیری شکل خود، قابلیت دیگری نیز دارد و آن این است که با این خمیر هوای بین قطعات از بین رفته و دیگر مانعی برای انتقال حرارت وجود نخواهد داشت. از خمیر سیلیکون بیشتر در بین پردازنده و هیت سینک روی پردازنده لپ تاپ‌ها استفاده می‌شود. زمانی که از این خمیر بر روی قطعات استفاده شود، گرما در حدود 10 الی 20 درجه سانتی‌گراد کاهش خواهد یافت.
دلیل استفاده از خمیر سیلیکون چیست؟
همانطور که اشاره شد، خمیر سیلیکون برای کاهش حرارت و گرمای قطعات استفاده می‌شود. اما اگر برایتان سوال است که این کاهش دما چگونه صورت می‌گیرد، باید بگوییم که خمیر سیلیکون با پر کردن شکاف‌های موجود در میان قطعات این عمل را انجام می‌دهد. قطعاتی چون پردازنده گرافیکی، هیت سینک و CPU از سطح صافی برخوردار نیستند و شکاف‌های ریزی در میانشان وجود دارد.
این شکاف‌ها باعث جریان هوا در میان قطعات شده و مانع از انتقال گرمای CPU به هیت سینک می‌شود. در حقیقت این عمل به خاطر این است که هوا رسانای خوبی نیست. در نتیجه تا زمانی که شکاف‌های ریز میان این قطعات وجود داشته باشد، عمل انتقال گرما به خوبی صورت نخواهد گرفت. برای همین افراد تعمیرکار با استفاده از خمیر سیلیکون این شکاف‌ها را پر می‌کنند تا انتقال حرارت به خوبی صورت گیرد.
زمانی که از خمیر سیلیکون استفاده شود، از دمای CPU یا پردازنده گرافیکی حدود 10 تا 20 درجه کاسته خواهد شد. در نتیجه عملکرد دستگاه بیشتر شده و عمر قطعات و متعاقبا لپ تاپ (کامپیوتر) افزایش خواهد یافت. خوب است بدانید اگر در عملکرد خمیر سیلیکون خللی وارد شود، در حین کار با لپ تاپ فشار زیادی بر روی گرافیک یا CPU وارد می‌شود. این امر موجب شده تا سیستم کامپیوتری به صورت ناگهانی خاموش شده و یا به اصطلاح دچار هنگی شود. پس اگر شما هم شاهد این مشکلات در سیستم کامپیوتری خود هستید، هر چه سریعتر آن را به یک تعمیرکار حرفه‌ای و معتبر بسپارید.
کار خمیر سیلیکون
در صورتی که قطعات هیت سینک و CPU یا GPU را مورد بررسی قرار دهید، متوجه می‌شوید که سطح 100 درصد صافی ندارند. سطح‌های ناصاف بین این بخش‌ها، باعث ایجاد یک سری شکاف و حفره‌های ریز می‌شود که حتی برخی از آنها با چشم غیر مسلح نیز قابل دیدن نمی‌باشند. برای این که سطوح صاف شده و هوا در میان آنها جریان پیدا نکند، نیاز است تا از خمیر سیلیکون در آن استفاده شود. هوای موجود در این حفره‌ها، باعث می‌شود تا گرما از پردازنده به هیت سینک منتقل نشود و سیستم داغ شود. برای همین جهت جلوگیری از افزایش دمای سیستم و کند شدن آن، نیاز است تا حفره‌های موجود را با خمیر سیلیکون مناسب پر کرد. پس از پر شدن حفره‌ها، انتقال گرما و حرارت به سادگی انجام شده و عملکرد سیستم افزایش پیدا می‌کند. خوب است بدانید خمیر سیلیکون باعث می‌شود تا حدود 10 الی 20 درجه سانتی‌گراد از دمای CPU یا GPU کم شود.
پاک کردن خمیر سیلیکون
برای پاک کردن خمیر سیلیکون، می‌توانید از کلینرهای مخصوص در بازار استفاده نمایید. کلینرها حاوی مواد خاصی هستند که در عین پاک‌کنندگی، مانع از آسیب دیدن قطعات الکترونیکی و سطوح می‌شوند. این پاک کننده‌ها انواع مختلفی دارند و هر کدام برای مواد خاصی ساخته شده‌اند. برای همین اگر به دنبال ماده‌ای برای پاک کردن خمیر سیلیکون بودید، حتما به نوع آن توجه داشته باشید و کلینر مخصوص خمیر سیلیکون را خریداری نمایید.
علاوه بر این، برای پاک کردن خمیر سیلیکونی فاسد و استفاده از خمیر سیلیکونی جدید، می‌توانید از حلال خمیر سیلیکون استفاده نمایید. با استفاده از حلال خمیر حرارتی، تمام بقایای آن از سطح پردازنده پاک شده و سطح عاری از هر گونه ماده اضافی می‌شود. برای استفاده از این ماده، باید مقداری از حلال را روی پارچه نرمی بمالید و سپس آن را روی خمیر خشک شده قرار دهید. خمیر خشک شده بر اثر تماس با حلال، نرم شده و به خوبی از روی سطح جدا می‌شود. پس از آن می‌توانید از خمیر سیلیکونی تازه استفاده کرده و عملکرد سیستم خود را افزایش دهید.
انواع خمیر سیلیکون از نظر شکل و ساختار
در حال حاضر در بازار خمیرهای سیلیکونی مختلفی موجود بوده که هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند. در اینجا به سه مورد از مهمترین و معروفترین خمیرهای سیلیکون اشاره خواهیم داشت.
-
خمیر نقره یا فلزی (بر پایه فلز)
در ساخت خمیر سیلیکون نقره، از آلیاژ نقره استفاده شده و به همین دلیل نقره‌ای رنگ است. البته برخی از این خمیرها از مواد جایگزین نقره ساخته می‌شوند و با قیمت‌های هم رده یک خمیر سیلیکون نقره به فروش می‌رسند. برای همین حتما در هنگام خرید خمیر سیلیکون نقره‌ای، به این نکته توجه زیادی داشته باشید. برخی معتقدند به دلیل وجود فلز در این نوع خمیر، رسانای گرمایی آن بالا بوده و بیشترین انتقال گرما توسط آن انجام خواهد شد. با این حال به دلیل وجود فلز در این خمیر، رسانایی الکتریکی آن نیز افزایش یافته و ممکن است برای سیستم مشکلاتی به وجود آورد.
-
خمیر سرامیکی (بر پایه سرامیک)
خمیر سیلیکون سرامیکی از متداولترین خمیرها بوده و رنگ سفید شفافی دارد. همانطور که از نام این خمیر مشخص است، در ساخت آنها از پودر سرامیک استفاده می‌شود. اگر بخواهیم کیفیت خمیر سرامیکی را با خمیر نقره‌ای (اصل) مقایسه کنیم، باید بگوییم کیفیت این خمیر پایینتر از خمیره نقره است. اختلاف 1 تا 3 درجه سانتی‌گراد در این خمیر با خمیرهای فلزی، سبب تمایز میان آنها شده است. با این حال از آنجایی که خمیرهای سرامیکی رسانای الکتریکی نیستند، مشکلات خمیرهای فلزی و نقره‌ای را نخواهند داشت.
-
خمیر سیلیکون (بر پایه سیلیکون)
سومین مورد هم اختصاص به خمیر سیلیکون اورجینال و خالص دارد. این خمیر سیلیکون اورجینال بوده و میتوان گفت بهترین نوع خمیر حرارتی است. برای همین نسبت به دو خمیر قبلی اشاره شده، از قیمت بیشتر و کیفیت بالاتری برخوردار است.
نحوه استفاده از خمیر سیلیکون
استفاده از خمیر سیلیکون بسیار ساده است. کافیست پس از خرید خمیر مورد نظر، سطح پردازنده و هیت سینک را با استفاده از گوش پاک کن یا پنبه آغشته به الکل به آرامی تمیز کنید. پس از آن باید مقدار بسیار کمی از خمیر سیلیکون را بر روی مرکز سی‌پی‌یو قرار دهید.
مقدار خمیر حرارتی استفاده شده بسیار مهم است و نباید بیشتر از اندازه یک دانه عدس باشد. بعد از قرار دادن خمیر سیلیکون بر روی CPU، هیت سینک را روی آن قرار دهید. زمانی که این کار را انجام دادید، به هیچ وجه مجددا هیت سینک را باز نکنید. چون با این کار مجبور می‌شوید خمیر سیلیکون قبلی را پاک کنید و مجددا از آن استفاده کنید. البته اگر هیت سینکتان از نوع مربعی شکل باشد، کار کمی مشکل‌تر خواهد بود. معمولا در هیت سینک‌های مربعی شکل پوشش کامل توسط خمیر و پردازنده شکل نمی‌گیرد و همین باعث مختل شدن انتقال حرارت می‌شود. برای همین برای این کار باید از یکی از روش‌های زیر استفاده کنید:
- روش ضربدری: در این روش باید خمیر سیلیکون را به شکل ضربدری (X) بر روی پردازنده بریزید. طول خطوط خمیر باید از اندازه CPU کمتر باشد.
- روش خطی: در این روش باید دو خط موازی خمیر سیلیکون را روی پردازنده بریزید. این خطوط باید از هم فاصله داشته باشند و بیشتر از اندازه CPU نباشند.
- روش پهن کردن: روش پهن کردن از مرسوم‌ترین روش‌ها بوده و در آن خمیر سیلیکون بر روی پردازنده ریخته شده و با یک محافظ پلاستیکی پخش می‌شود. قطر خمیر باید طوری باشد که خیلی نازک یا ضخیم نباشد. پس از آن با قرار دادن هیت سینک مربعی، عمل انتقال حرارت به خوبی انجام خواهد شد.
خمیر حرارتی چیست؟
خمیر حرارتی ماده‌ای خمیری شکل است که از رسانایی حرارتی بالایی برخوردار می‌باشد. این ماده بین دو چیز که معمولا یک هیت سینک و CPU یا GPU است قرار گرفته، تا انتقال حرارت بهتر صورت گیرد. خمیر حرارتی با قرار گرفتن بین این قطعات، تمام فضاها و حفره‌های ذره‌بینی و ریز را به خوبی پر می‌کند. حفره‌های ریز باعث می‌شوند تا هوا در بین آنها گیر افتاده و سبب کاهش عملکرد هیت سینک شوند. دلیل آن هم این است که هوا یک رسانای ضعیف برای گرما بوده و در عملکرد قطعاتی چون هیت سینک تاثیر می‌گذارد. خمیرهای حرارتی، رسانایی تا 100 برابر بیشتر از هوا دارند. بنابراین برای اینکه عملکرد لپ تاپ یا کامپیوتر خانگی خود را افزایش دهید، بهتر است در زمان‌های مناسب برای تعویض خمیر حرارتی یا خمیر سیلیکون آن اقدام نمایید. بهترین زمان تعویض خمیر سیلیکون پردازنده زمانی است که در حین استفاده از دستگاه، متوجه افزایش دمای غیر عادی آن شوید. همچنین اگر سیستم‌تان کند شده باشد، بهتر است آن را سرویس کرده و مجددا از خمیر سیلیکون مناسب برای آن استفاده نمایید. به طور کلی به گفته تکنسین‌های کامپیوتر، بهترین زمان تعویض خمیر حرارتی پردازنده هر 1 الی 2 سال است.
آیا محتویات خمیر سیلیکون برای بدن مضر است؟
خمیرهای سیلیکون بیشتر از موادی چون اکسید روی، اکسید آلومینیوم، نیترید آلومینیوم، کربن، نقره، پودر فلز، پودر سرامیک، مواد چسبنده مایع و … ساخته می‌شوند. مواد نامبرده سمی نیستند و افراد در حین کار با آن با مشکلی مواجه نخواهند شد. با این حال اگر در این مورد شک دارید می‌توانید در حین کار با خمیر سیلیکون از ماسک و دستگاه تهویه هوای مناسب استفاده کنید. تنها نکته‌ای که باید توجه داشته باشید این است که این خمیر را باید از دسترس کودکان و حیوانات دور نگهداری کنید. بلعیدن این مواد خطرناک بوده و فرد را دچار مشکل خواهد کرد.
طول عمر خمیر سیلیکون و عواقب عدم استفاده از آن
خمیر سیلیکون نیز همچون هر ماده دیگری دارای تاریخ انقضا است. البته در اینجا منظور ما از تاریخ انقضا زمان استفاده از آن بر روی هیت سینک و پردازنده است. زمانی که این خمیر را بر روی سطح مورد نظر خود قرار دهید، معمولا تا دو سال نیازی به تجدید آن نخواهد بود. البته طول عمر خمیر سیلیکون بسته به میزان حرارت منتقل شده دارد؛ اگر حرارت منتقل شده از پردازنده به هیت سینک زیاد باشد، طول عمر سیلیکون کمتر خواهد شد. با این حال بهتر است هر دو سال سطح قطعات را مورد بررسی قرار داده و اگر نیاز به تجدید خمیر سیلیکون بود، این کار را انجام دهید.
برای این کار باید هیت سینک را برداشته و با تمیز کردن پردازنده، مقداری خمیر سیلیکون بر روی آن قرار دهید. در صورت عدم استفاده از خمیر سیلیکون یا عدم تجدید به موقع آن، قطعاتی چون پردازنده دچار افزایش دما و حرارت خواهند شد. این افزایش دما برای خود قطعه و دیگر قطعات خطرات و مشکلاتی را همراه خواهد داشت. پس اگر سلامتی دستگاه و قطعات برایتان مهم است، حتما نسبت به استفاده از خمیر سیلیکون هوشیار باشید.
بهترین زمان تعویض خمیر سیلیکون
یکی از سوالاتی که برای بسیاری از افراد مطرح است، زمان مناسب تعویض خمیر سیلیکون است. برای تعویض خمیر سیلیکون، باید به چند نشانه توجه داشته باشید. با بررسی این نشانه‌ها می‌توانید متوجه شوید که چه زمانی باید برای تعویض خمیر سیلیکون پردازنده مرکزی اقدام نمایید.
- اولین نشانه این است که دمای پردازنده مرکزی بسیار بالا می‌رود. در این شرایط دمای پردازنده به طور غیر معمول افزایش پیدا می‌کند و داغ می‌شود. برای همین میتوان از این طریق به زمان تعویض خمیر سیلیکون پی برده و برای آن اقدام کرد.
- دومین نشانه زمان تعویض خمیر سیلیکون، کند شدن سرعت لپ تاپ یا کامپیوتر است. زمانی که سیستم‌تان بیش از حد کند شود، باید خمیر سیلیکون آن را بررسی کنید و در صورت نیاز آن را با خمیر جدید جایگزین نمایید. با این حال اکثر تکنسین‌های کامپیوتر معتقدند که بهتر است هر سال یا دو سال یک بار برای تعویض خمیر سیلیکون اقدام شود. بنابراین اگر بیش از یک یا دو سال است که سیستم خود را سرویس نکرده‌اید، بهتر است آن را به یک تکنسین مطمئن بسپارید تا این کار را برایتان انجام دهد.
نحوه تعویض خمیر سیلیکون پردازنده مرکزی
در صورتی که با نشانه‌های تعویض خمیر سیلیکون مواجه شدید، بهتر است هر چه زودتر برای تعویض آن اقدام نمایید. در اینجا به طور مرحله‌ای به شرح نحوه عوض کردن خمیر می‌پردازیم.
- در قدم اول، سیستم خنک کننده موجود روی پردازنده مرکزی را جدا کنید و پردازنده را از سوکت مادربرد خارج کنید.
- سپس با کمک یک دستمال تمیز، خمیر سیلیکون قبلی را از روی پردازنده جدا و پاک نمایید. توجه داشته باشید این کار باید به آرامی صورت گیرد تا به پردازنده مرکزی آسیبی وارد نشود.
- پس از آن به سراغ سیستم خنک کننده بروید و گریس گرمایی باقی مانده روی آن را تمیز کنید.
- در این زمان نوبت به قرار دادن پردازنده مرکزی در جای خود می‌رسد. باید پردازنده را در همان جای قبلی یعنی داخل سوکت قرار دهید.
- بعد از قرارگیری پردازنده در محل خود، باید کمی از خمیر سیلیکون جدید را در مرکز پردازنده قرار دهید و سپس آن را روی سطح پردازنده پخش کنید.
- در نهایت هم باید سیستم خنک کننده یا فن را روی پردازنده مرکزی دستگاه نصب نمایید.
بهترین خمیر سیلیکون کدام است؟
اگر در حوزه لحیم کاری و تعمیر قطعات موبایلی و کامپیوتری فعالیت داشته باشید، حتما از وجود خمیرهای سیلیکون متعدد در بازار مطلع هستید. برخی افراد نسبت به این مواد هیچ اطلاعی ندارند و همواره به دنبال بهترین خمیر سیلیکونی هستند. در رابطه با بهترین خمیر سیلیکون میتوانیم بگوییم که خمیرهای حرارتی که بر پایه فلز ساخته می‌شوند، بهترین خمیرها هستند. دلیل آن هم این است که فلزها بهترین رسانای گرمایی هستند و انتقال حرارت را به خوبی انجام می‌دهند. در همین رابطه باید بدانید که خمیرهای سیلیکون نقره‌ای بهتر از خمیرهای سفید هستند. خمیرهای سیلیکون نقره‌ای، از پودر آلومینیوم برخوردار هستند و همین پودرها سبب رسانای گرمایی خوب آنها شده است. بنابراین این دسته از خمیرها می‌توانند گرما را به خوبی از قطعات مختلف به گرمابر انتقال دهند.
جمع بندی
خمیر سیلیکون (silicone paste) یا خمیر حرارتی به خمیر سفید (یا نقره‌ای) رنگی گفته می‌شود که میان هیت سینک و قطعاتی چون پردازنده یا کارت گرافیک قرار می‌گیرد. این خمیر با پوشش دادن فضاهای خالی و شکاف‌ها، مانع از جریان هوا شده و انتقال گرما و حرارت را از قطعه گرمازا به قطعه گرمابر انجام خواهند داد. با این کار از دمای قطعات کاسته شده و طول عمرشان افزایش پیدا خواهد کرد. خمیر سیلیکون انواع مختلفی دارد که مهمترین آنها عبارتند از خمیر بر پایه فلز، خمیر بر پایه سرامیک و خمیر بر پایه سیلیکون. هر کدام از این خمیرها دارای مزایایی نسبت به دیگری هستند که در متن به طور کامل به آنها اشاره شد.
