適用於熱管理應用的超軟導熱墊

伺服器在 IT 基礎架構中無所不在，並在雲端和企業運算資料中心扮演關鍵角色。不過這些伺服器的處理器、GPU、儲存硬碟、電源供應器都會產生熱量。因此，需要一套精心設計的冷卻機制 (包括透過空氣或液體) 將熱量引導出去，以避免硬體故障和效能不佳。

導熱墊在伺服器中的作用

隨著運算需求不斷增加，資料中心將更多的伺服器機架塞入更狹小的空間中，如此會增加整體熱密度以及熱點的風險。如果沒有有效的熱管理，組件可能會進入熱節流狀態，導致效能降低、加速硬體故障，或造成系統過早失效。

通常會使用散熱片協助處理器等組件發散熱量。但是在組件和散熱片之間，即使是非常小的空氣間隙，也會阻礙熱傳導，這時就要靠導熱墊發揮作用了。

導熱墊由熱介面材料 (TIM) 組成，置放於於熱源和散熱片之間協助散熱。TIM 由導熱材料製成，可以模製以符合間隙或氣隙的空間，促進伺服器組件和散熱片或冷板之間的熱傳遞。以更高導熱性的材料代替空氣，並可服貼於不規則的表面。重要的是，TIM 必須填補空隙，而不會干擾電子組件的效能。

以下特點讓導熱墊在密集的伺服器機架中非常實用：

• 服貼性：導熱墊可以模製成有效填充氣隙所需的形狀。如此可減少阻力並有助於散熱。有些導熱墊的黏稠度幾乎像油灰一樣，因此能夠更有效地填充空隙，並且確保達到良好的表面接觸和最佳熱傳遞效果。
• 低組裝壓力：墊片不需要過大的壓力即可進行熱接觸，可保護精密的硬體組件。
• 效能穩定且容易操作：導熱油脂需要頻繁塗抹且可能會移位，但導熱墊無此需求，即使在高溫下也能長期保持可靠的效能。相變材料是另一種類型的 TIM，非常脆弱，而導熱膏和導熱油脂則容易造成髒亂。

TG-AD 系列超軟導熱墊

T-Global Technology 的 TG-AD 系列超軟導熱墊是低硬度、高導熱性、良好電絕緣性的理想組合，因此成為資料中心和其他運算環境中熱管理的優良選擇。此墊片能夠順應與附著於細微不規則的表面。

TG-AD 系列提供標準薄片或客製化模切件，厚度介於 1 mm 至 8 mm。提供長期、可靠的效能，主要用於伺服器產業，特別是針對非常重視精準熱管理和表面服貼的應用。

TG-AD 系列的各種特性使其成為優質的 TIM，包括：

• 超低硬度和高順應性：TG-AD 系列的主要成分是矽基基質，因此非常柔軟。這些產品採用蕭氏硬度 00 測量，此硬度等級適用於非常柔軟的材料，範圍從 0 (極軟)到 100 (堅硬)。
• 即使在非常低的壓力下，墊片也很容易變形，能讓設計工程師以最小的力道確保組件和散熱片之間良好接觸。這種機械順應性特別適合用於不規則表面或不同高度的組件，如穩壓器模組 (VRM) 或球柵陣列封裝。
• 高導熱性：TG-AD 系列中的矽膠基質包含陶瓷填料，是優良的導熱體。熱導率以瓦特每米·開爾文 (W/mK) 為單位，表明熱傳遞的效率。數值越高，代表熱量從導熱墊轉移到另一側的速度就越快、效率也越高。
• 可自訂厚度和形式：TG-AD 系列除了提供多種厚度，還可以客製化以準確搭配組件，讓設計工程師能依據確切需求取得搭配的導熱墊。

TG-AD 系列產品線如下：

TG-AD30 (圖 1) 的熱導率為 3.0 W/mK，蕭式 00 硬度為 20。

圖 1：TG-AD30 超軟導熱墊僅需施加輕微壓力，即可在組件與散熱片之間達到出色的空隙填充，達到低熱阻。(圖片來源：T-Global Technology)

TG-AD66 (圖 2) 的熱導率為 6.6 W/mK，蕭式 00 硬度為 25。

圖 2：TG-AD66 提供標準薄片或客製化模切件，厚度介於 1.0 至 8.0 mm。(圖片來源：T-Global Technology)

TG-AD75 的熱導率為 7.5 W/mK，蕭式 00 硬度為 25 (圖 3)。

圖 3：TG-AD75 超軟導熱墊是一組高效能矽膠間隙墊片，導熱係數為 7.5 W/mk。

所有產品均符合 RoHS 和 REACH，可提供標準薄片或客製化模切件，厚度介於 1 mm 至 8 mm。

選擇適合的散熱選項

TG-AD 導熱墊可用於各種資料中心和伺服器應用，包括處理器和 GPU 冷卻、記憶體模組、VRM，在更高密度的環境中提供熱管理。邊緣伺服器和小型伺服器的氣流和機械容差有限，也可使用導熱墊協助熱管理。

為特定應用選擇合適的導熱墊通常需要仔細思考作業條件，以及設計工程師平衡各種特性的考量。

選擇導熱墊時需考量的因素：

• 最終應用和操作環境：雖然大多數伺服器機架的操作條件類似，但還是需要瞭解導熱墊是否可以耐受設備可能遭受的溫度、灰塵、振動環境。
• 熱導率：通常建議先針對熱導率進行選擇，再考慮硬度。T-Global 提供實用的圖表，助您找到適合的組合。
• 厚度：較薄的薄片會有稍好的導熱性，但較厚的墊片可以填充較大的間隙，並且更能適應凹凸不平的表面。T-Global 建議有較高機械容差時，使用更厚的墊片。
• 介電強度：有時可能需要電隔離保護組件。具有高介電強度的導熱墊能防止電氣短路，避免系統故障。較硬的墊片或玻璃纖維增強墊片通常具有更高介電強度。

結論

選擇合適的導熱墊有助於設計人員填補發熱組件與其相關冷卻元件之間的間隙。T-Global Technology 的 TG-AD 系列超軟導熱墊有助於保持伺服器機架和資料中心冷卻，延長其使用壽命和耐用性。