CPU 또는 MOSFET에 써멀 페이스트 없이 방열판을 사용할 수 있나요?

방열판을 장착하는 동안 써멀 페이스트를 건너뛰고 싶은 유혹이 든다면 여기서 멈추세요. 생각보다 많은 비용이 들 수 있습니다.

열 페이스트 없이 방열판을 사용하면 열을 가두는 미세한 공기 틈이 생겨 열 비효율과 기기 손상을 초래할 수 있습니다.

방열판이 단단히 부착된 것처럼 보일 수 있지만 금속과 금속의 접촉은 완벽하지 않습니다. 써멀 페이스트가 없으면 CPU나 MOSFET에서 발생하는 열이 충분히 빨리 빠져나가지 않아 과열이 발생하고 기기 수명이 단축될 수 있습니다.

열 페이스트란 무엇이며 어떻게 작동하나요?

사람들은 흔히 방열판만 있으면 된다고 생각하지만, 열 페이스트는 이 시스템에서 중요한 역할을 합니다.

열 페이스트는 기기와 방열판 사이에 열 전도성 화합물을 도포하여 공기 간극을 없애고 열 전달을 향상시킵니다.

아무리 매끄러운 표면이라도 미세한 결함이 있습니다. 이러한 미세한 틈새는 열 전도율이 낮은 공기를 가둡니다. 열 페이스트는 이러한 틈을 메워 열이 칩에서 방열판으로 이동하는 더 나은 경로를 만듭니다.

주요 특징

기능	기능
높은 열 전도성	표면 간에 열을 효율적으로 전달
점성	누수 없는 확산성 보장
안정성	열 주기에서 일관성 유지

일반적인 유형의 열 페이스트:

유형	기본 재료	최상의 대상
세라믹 기반	실리콘 및 세라믹	일반 전자제품, 저예산
금속 기반	실버 또는 알루미늄	고성능 CPU 또는 GPU
탄소 기반	흑연 또는 탄소	균형 잡힌 열 및 전기 안전
액체 금속	갈륨 합금	극한의 냉각, 전문가만 사용

열 페이스트를 사용하면 어떤 이점이 있나요?

열 페이스트는 작은 부품이지만 시스템 안정성과 성능에 큰 역할을 합니다.

열 페이스트는 일관된 열 전달을 보장하고 과열을 방지하며 과부하 상태에서도 안정적인 작동을 유지하도록 도와줍니다.

맞춤형 산업용 컨트롤러를 사용해 본 경험에 따르면, 누군가 열 페이스트를 바르거나 교체하는 것을 잊어버려서 시스템이 중단되는 경우를 본 적이 있습니다. 간과하기 쉽지만 열 제어에 필수적인 요소입니다.

핵심 혜택:

혜택	설명
열 접촉 개선	디바이스와 싱크 사이의 저항 감소
낮은 작동 온도	안전하고 안정적인 부품 온도 유지
더 길어진 수명	중요 전자기기의 열 스트레스 최소화
더 높은 성능	부하 시 CPU 또는 MOSFET의 스로틀링 방지

이는 고주파에서 실행되는 CPU나 가변 전력 부하를 처리하는 MOSFET의 경우 특히 중요합니다. 둘 다 적절한 열 전달이 이루어지지 않으면 안전 온도를 빠르게 초과할 수 있습니다.

열 페이스트를 올바르게 적용하거나 교체하려면 어떻게 해야 하나요?

많은 사람이 열 페이스트를 너무 많이, 너무 적게, 또는 고르지 않게 바르는 등 잘못 사용하는 경우가 많습니다. 이로 인해 과열되거나 엉망이 될 수 있습니다.

열 페이스트를 붙이려면 오래된 잔여물을 깨끗이 닦고 중앙에 완두콩 크기의 점을 찍어 방열판을 장착할 때 압력을 균일하게 유지하세요.

다음은 CPU 또는 MOSFET 기반 보드에서 작업할 때 따르는 간단한 단계별 가이드입니다:

단계별:

1. 시스템 전원을 끕니다. 모든 전원 플러그를 뽑습니다.
2. 오래된 열 페이스트를 제거합니다. 이소프로필 알코올(90% 이상)과 보풀이 없는 천을 사용하세요.
3. 새 붙여넣기를 적용합니다. 칩 중앙에 완두콩 크기로 한 방울 떨어뜨립니다. 방열판에서 자동으로 펴집니다.
4. 방열판을 다시 장착합니다. 고른 압력으로 똑바로 눌러 페이스트가 펴지도록 합니다.
5. 단단히 고정합니다. 공기 틈이 생기지 않도록 접촉 후 미끄러지거나 비틀어지지 않도록 주의하세요.

해야 할 일과 하지 말아야 할 일:

Do	하지 마세요
고품질 붙여넣기 사용	너무 많이 또는 너무 적게 적용
적용하기 전에 표면 청소	오래되고 말린 페이스트 재사용
1~2년마다 페이스트 교체	붙여넣기를 장기간 사용하지 않은 상태로 두기

또한 일부 페이스트는 “경화 시간'이 필요하며, 몇 시간 동안 작동하면 열 성능이 향상된다는 점을 기억하세요.

열 인터페이스 소재의 혁신은 무엇인가요?

열 페이스트는 빠르게 진화하고 있습니다. 새로운 기술은 디바이스를 더 시원하게, 더 오래, 더 적은 유지 관리로 유지할 수 있도록 돕고 있습니다.

상변화 소재, 흑연 시트, 나노 소재 기반 페이스트 등 효율성과 사용 편의성을 개선하는 혁신 기술이 적용되었습니다.

디바이스의 크기가 작아지고 전력 밀도가 높아짐에 따라 열 인터페이스 재료(TIM)는 더욱 스마트해지고 발전하고 있습니다. 최근의 혁신은 다음과 같습니다:

1. 상변화 물질(PCM)

이 페이스트는 실온에서 굳지만 작동 온도에서는 녹아 틈새를 완벽하게 메웁니다. 일관된 압력 적용에 이상적입니다.

2. 흑연 패드 및 필름

얇은 두께의 전자제품에 사용되는 흑연 패드는 지저분하지 않고 열전도율이 우수합니다. 붙이는 것보다 붙이고 떼어내는 것이 더 쉽습니다.

3. 나노 팀

나노 입자(질화붕소나 은 등)는 열 전도성을 개선하는 데 사용됩니다. 고성능 컴퓨팅 및 데이터 센터에 사용되는 프리미엄 열 페이스트에 사용됩니다.

4. 비전도성 액체 금속

갈륨 기반 화합물은 높은 열 성능을 유지하면서 전기적 위험을 줄이기 위해 재설계되고 있습니다.

TIM 혁신의 비교:

유형	혜택
상 변화 페이스트	열에 따라 자동 조절
흑연 패드	깔끔하고 간편한 교체
나노 팀	소형 디바이스를 위한 뛰어난 전도성
액체 금속(비전도성)	극한의 냉각과 안전한 취급의 결합

저는 소형 팬리스 컨트롤러에 흑연 패드를 사용해본 결과 흘리지도 않고, 지저분하지도 않으며, 접촉성도 뛰어나다는 훌륭한 결과를 얻었습니다. 페이스트가 움직이거나 마를 수 있는 좁은 공간에 이상적입니다.

결론

열 페이스트를 건너뛰는 것은 지름길처럼 보일 수 있지만 과열과 디바이스 수명 단축으로 이어집니다. 써멀 페이스트를 적용하는 방법을 이해하고 최신 대안을 모색하면 시스템을 안전하고 시원하게 유지할 수 있습니다.