Wärmeleitmaterialien für Rechenzentren und KI-Server
Entwicklung von Schnittstellen mit geringerem Widerstand für Rechenanwendungen mit hoher Dichte
Regeln Sie die Wärmeverteilung über GPU, HBM, CPU, VRM, Netzwerkkarte und Speicherhardware hinweg mit Wärmeleitmaterialien, die unter Berücksichtigung der Ebenheit der Kühlplatte, der Dicke der Klebefuge, der Druckverteilung, der Wartungsfreundlichkeit und des langfristigen Rack-Betriebs ausgewählt wurden.
Im Inneren des Rechenknotens
Alle Schnittstellen im KI-Server zuordnen
In Beschleunigern werden mehrere Hochfluss-Bauteile neben Speicher-, Spannungsregelungs- und Netzwerkhardware angeordnet. Jede Schnittstelle weist unterschiedliche Abstände, Druckreserven und Betriebsanforderungen auf.
GPU-, HBM- und Kühlplatten-Schnittstellen
Bewältigen Sie hohe Wärmeflüsse mithilfe einer kontrollierten, dünnen Schnittstelle und schützen Sie das Gehäuse gleichzeitig vor ungleichmäßigem Druck, einer Verformung der Kühlplatte und Abweichungen bei der Montage.
Entdecken Sie Wärmeleitmaterialien →
VRM, Speicher- und Beschleunigerkomponenten
Gleicht Höhenunterschiede der Bauteile in einem Kühlkörper oder Gehäuse aus, ohne übermäßige Druckkräfte auf die Gehäuse, Lötstellen oder die Leiterplatte zu übertragen.
Lesen Sie den Leitfaden zu MOSFETs und VRMs →
Netzwerkkarten, Switches, Speicher- und Stromversorgungs-Einschübe
Leitung der Wärme von Steuerungen, Optiken, Leistungsstufen und dicht bestückten Leiterplattenbaugruppen in Gehäuse unter Dauerbelastung und bei eingeschränktem Luftstrom.
Entdecken Sie die Thermal-Lückenfüller →Materialfamilien
Wähle die Schnittstellenfunktion vor der Chemie
Beginnen Sie mit Wärmefluss, Spalt, Oberflächenebenheit, Anpressdruck, Ausrichtung und Wartung. Vergleichen Sie anschließend die Materialausführungen, die den Kontakt über die gesamte Lebensdauer des Servers aufrechterhalten können.
Hochleistungs-Wärmeleitpads
Bridge schloss Lücken in den Bereichen HBM, Speicher, VRMs, Controller und Komponenten auf Board-Ebene durch wiederholbare Platzierung.
- Individuelle Dicke und Stanzform
- Kontrollierte Härte und Kompression
- Möglichkeiten der elektrischen Isolierung
Einkomponenten-Wärmegele
Anpassung an ungleichmäßige Bauteilanordnungen und variable Abstände durch spannungsarmes, serienreifes Dosieren.
- Weiche, entbehrliche Schnittstelle
- Keine Steuerung des Mischungsverhältnisses
- Manuelle oder automatisierte Anwendung
Wärmeleitpaste mit geringem spezifischen Widerstand
Nassbeschichtete, dünne, flache und geklemmte CPU- oder GPU-Schnittstellen, bei denen die minimale Dicke der Verbindungsschicht im Vordergrund steht.
- Geringer Kontaktwiderstand
- Potenzial an der dünnen Grenzfläche
- Wartungsfähige Baugruppe
Materialien mit Phasenwechsel an Grenzflächen
Gewährleistet eine saubere Montage und eine optimale Benetzung bei Betriebstemperatur für Prozessoren, Beschleuniger und Kühlplatten.
- Vorbeschichtet oder in Plattenform
- Potenzial für dünne Klebefugen
- Umgang mit sauberer Produktion
Wärmeverteilende Graphitpads
Die lokal entstehende Wärme soll seitlich über schmale Zwischenräume in der Nähe von Steuerungen, Speicher, Optik und kompakten Leiterplattenbereichen verteilt werden.
- Dünne Ausbreitung in der Ebene
- Reduzierung von Hotspots
- Individuell gestanzte Geometrie
Wärmeleitende Klebstoffe
Kleben Sie Wärmeverteiler, Sensoren und Kühlkomponenten dort fest, wo Klammern oder mechanische Befestigungselemente nicht geeignet sind.
- Haftung und Wärmeübertragung
- Kontrollierte Aushärtung und Elastizitätsmodul
- Vibrationsbeständige Baugruppe
Formatvergleich
Das Material an die Real-Compute-Schnittstelle anpassen
Der beste Kandidat ist derjenige, der die erforderliche Bauteil-Temperatur bei der endgültigen Dicke, dem endgültigen Druck und der endgültigen Ausrichtung erreicht – und dabei auf Regelebene einsatzfähig bleibt.
| Materialformat | Optimale Server-Schnittstelle | Hauptvorteil | Zu beachtende Punkte bei der Konstruktion |
|---|---|---|---|
| Wärmeleitpad | HBM, VRM, Speicher, Netzwerkkarte und Abstände zwischen Bauteilen und Spreizer | Vorgeschriebene Dicke und saubere Stanzpositionierung | Verdichtung, Höhenunterschiede und Langzeitverformung |
| Thermisches Schmierfett | Dünne Schnittstelle zwischen GPU, CPU oder Gehäuse und Kühlplatte | Geringe Haftspannung und starke Oberflächenbenetzung | Entleerung, Auftragsmenge, vertikaler Einsatz und Nachbearbeitung |
| TIM mit Phasenwechsel | Flache Prozessor- oder Beschleunigerschnittstelle | Saubere Handhabung bei Benetzung bei Betriebstemperatur | Aktivierungstemperatur, Druck und Zyklenstabilität |
| Thermisches Gel | VRM-Arrays, ungleichmäßige Leiterplatten und Bauteilfelder mit unterschiedlichen Höhen | Spannungsarme Anpassung und Flexibilität bei der Dosierung | Dosierkontrolle, Setzmaß, Luftgehalt und Verarbeitbarkeit |
| Graphitplatte | Schlanke Controller, Speicher, Optik oder Gehäuse-Hotspots | Seitliche Wärmeableitung in beengten Räumen | Anisotropie, Isolierung, Handhabung und Kantenschutz |
| Thermokleber | Verteiler, Sensor, Kühlkörper oder fest montiertes Kühlteil | Verklebung und Wärmeleitung in einem Arbeitsgang | Aushärtung, Elastizitätsmodul, Festigkeit und Entformungsstrategie |
Auswahl-Workflow
Erstellen Sie die Server-Schnittstellenbeschreibung in fünf Schritten
Ein aussagekräftiger Werkstoffüberblick stellt einen Zusammenhang zwischen der Stromversorgungs- und Kühlarchitektur des Geräts und den messbaren Anforderungen hinsichtlich Schnittstellen, Mechanik, Wartung und Zuverlässigkeit her.
Wärmequellen kartieren
Führen Sie die Verluste bei GPU, HBM, CPU, VRM, Netzwerkkarte und Speicher sowie die Temperaturgrenzwerte und Betriebsprofile auf.
Den Stapel messen
Erfassen Sie die Kontaktfläche, den minimalen und maximalen Spalt, die Koplanarität, die Ebenheit der Kühlplatte und die Anordnung der Befestigungselemente.
Druckbudget festlegen
Festlegung der zulässigen Spannungen für Gehäuse, HBM, Leiterplatten und Lötstellen unter Berücksichtigung der Baugruppentoleranzen.
Planung, Produktion und Service
Bestätigen Sie die Anforderungen hinsichtlich Platzierung, Ausgabe, Prüfung, Ausrichtung im Gestell, Demontage und Austausch vor Ort.
Zuverlässigkeit überprüfen
Prüfung der Impedanz, des Auspumpverhaltens, des Druckverformungsrestes und des Kontakts nach Zyklusbelastung, Alterung und wiederholtem Einsatz.
Technische Variablen
Was sollte vor der Probenahme festgelegt werden?
Die Materialauswahl für den KI-Server wird verbessert, wenn das Muster die tatsächliche Kühlplatte, den Gehäusestapel, den Druck und die Ausrichtung widerspiegelt. Geben Sie einen Bereich an, solange sich die mechanische Konstruktion noch ändert.
Die gesamte Wärmeübertragung vom Silizium zum Kühlmittel – und nicht ein einzelner W/mK-Wert – bestimmt die Serverleistung.Leistung und Temperatur
Dauer- und Spitzenleistung des Geräts, Drosselgrenze, Sollwert für den Sperrschicht- oder Gehäusetemperatur, Kühlmittel- und Umgebungsbedingungen.
Spalt und Ebenheit
Bond-Linienbereich, Gehäusehöhe, HBM-Koplanarität, Durchbiegung der Kühlplatte, Oberflächenrauheit und Toleranzsumme.
Druckverteilung
Befestigungsmuster, Drehmoment, Klemmkraft, zulässige Belastung des Baugruppenteils und Druckverteilung über den aktiven Bereich.
Materialreinheit
Ausbluten, Ausgasung, Silikonempfindlichkeit, Verunreinigungsgrenzwerte und Verträglichkeit mit benachbarten optischen Komponenten oder Kontakten.
Zuverlässigkeit und Orientierung
Temperaturwechsel, Dauerbelastung, vertikale Einbaulage, Auspumpen, Druckverformungsrest und erwartete Lebensdauer.
Montage und Nachbearbeitung
Bestückungs- oder Dosierverfahren, Zykluszeit, Prüfung, Entfernung der Kühlplatte und Strategie für den Austausch vor Ort.
Fehlervermeidung
Konstruktion unter Berücksichtigung der Risiken, die nach der Montage auftreten
Ein Prototyp kann auf dem Prüfstand zwar gut kühlen, aber nach Dauerbelastung, Zyklusbetrieb und wiederholten Wartungsarbeiten am Gestell dennoch an Kontakt oder Funktionsfähigkeit einbüßen.
Falsche Polsterstärke
Ein zu dünnes Kontaktpad kann den Kontakt verfehlen; ein zu dickes kann den Widerstand erhöhen und die Belastung der Baugruppe vergrößern.
Auswahl der Dicke des Schreibblocks überprüfen →Ungleichmäßige Auslastung der GPU oder des HBM
Der Bogen der Kühlplatte, die Reihenfolge der Befestigungselemente und die Härte können lokale Überhitzungsstellen verursachen oder den Baugruppenaufbau überlasten.
Leitfaden zur Kompression anzeigen →Fettabsaugung oder Pad-Alterung
Dauerbelastung und zyklische Beanspruchung können im Laufe der Produktlebensdauer den Kontakt, die Elastizität und die Oberflächenbedeckung verändern.
Erfahren Sie mehr über die Lebensdauer von GPU-Pads →Übermäßiges Vertrauen in W/mK
Die Volumeleitfähigkeit kann eine zu große Dicke, eine schlechte Benetzung oder einen ungleichmäßigen Druck nicht ausgleichen.
Erfahren Sie, warum ein höherer W/mK-Wert nicht immer besser ist →Schlechter Kontakt bei unterschiedlichen Höhen
Ein einziges Schnittstellenmaterial ist möglicherweise nicht für die Spalten zwischen GPU, Speicher und VRM geeignet, da diese sehr unterschiedliche Toleranzbereiche aufweisen.
Putty- und Pad-Formate vergleichen →Beschädigungen bei der Nachbearbeitung mit Kühlplatten
Starke Anhaftung, Abreißen oder unkontrollierte Rückstände können den Austausch des Beschleunigers und Wartungsarbeiten vor Ort erschweren.
Übliche Grenzwerte für die Montage von Pads überprüfen →Rechenplattformen
Unterschiedliche Systeme führen zu unterschiedlichen thermischen Prioritäten
Leistungsdichte, Beschleunigeranordnung, Kühlarchitektur, Rack-Ausrichtung und Servicemodell beeinflussen das ideale Gleichgewicht zwischen Impedanz, Nachgiebigkeit und Wiederverarbeitbarkeit.
GPU- und Beschleunigerserver
- Hoher Wärmefluss und Flüssigkeitskühlung
- Druckregelung für GPU/HBM
- Wartungsfähige Kühlplatten
CPU- und Hochleistungs-Rechenknoten
- Schlanke Prozessorschnittstellen
- Speicher- und VRM-Spannungsregelung
- Wiederholte Temperaturwechselzyklen
Switches, Netzwerkkarten und optische Systeme
- ASIC- und Optik-Schwerpunkte
- Kompakte Luftströmungswege
- Langfristiger unbeaufsichtigter Betrieb
Speicher- und Speichersysteme
- Regler und Blitzheizung
- Einschränkungen durch das schlanke Gehäuse
- Großserienfertigung
Validierungsplan
Prüfen Sie den fertigen Stapel, nicht nur den Materialprobekörper
Anhand der Coupon-Daten lassen sich die Kandidaten vergleichen. Die Servervalidierung bestätigt, ob die Schnittstelle Temperatur und Kontakt unter realen Druck-, Ausrichtungs-, Belastungs- und Wartungszyklen aufrechterhält.
Übersicht über gängige TIM-Teststandards →Thermische Impedanz
Messen Sie die Leistung zwischen Gerät und Kühlmittel bzw. zwischen Bauteil und Gehäuse bei tatsächlicher Dicke und tatsächlichem Druck.
Druckverteilung
Überprüfen Sie das Anzugsdrehmoment der Befestigungselemente, die Ebenheit der Kühlplatte sowie die Lastverteilung über die GPU- und HBM-Bereiche.
Entleeren und Entlüften
Bewertung der Migration, der Abdeckung und der Materialstabilität unter Dauerbelastung und zyklischer Beanspruchung.
Vertikale Ausrichtung
Prüfung des Setzverhaltens, der Fließfähigkeit und des Langzeitkontakts in Einbaurichtung des Gestells.
Altern und Radfahren
Überwachen Sie die Impedanz nach Temperaturwechselbeanspruchung, Lagerung bei hohen Temperaturen und Langzeitbetrieb.
Gebrauchstauglichkeit
Überprüfen Sie die Abzugskraft, Rückstände, Beschädigungen am Polierpad, die Wiederholgenauigkeit beim Austausch und den Wiedereinbau vor Ort.
Vom Prototyp bis zur Rack-Skala
Die Materialleistung muss den Montageprozess überstehen
Haktak kann Sie bei der Rezeptur und der Darreichungsform unterstützen. Bitte teilen Sie uns frühzeitig Zeichnungen der Kühlplatten, Verpackungshöhen, Druckgrenzwerte, das Jahresvolumen, die Platzierungsmethode und die Erwartungen hinsichtlich Nacharbeiten mit.
Individuelle Dicke und Härte
Abstimmung von Kontakt, Gehäusebelastung und Toleranzbereich für GPU-, HBM-, VRM- und Speicherschnittstellen.
Stanzverarbeitung
Liefern Sie Pads und Graphitteile mit Öffnungen, Laschen, Einlagen und einbaufertiger Geometrie.
Unterstützung bei der Abgabe
Passen Sie die Verpackung von Gel oder Fett an die Wulstform, die Schussgröße, die Anlage, die Zykluszeit und die Prüfung an.
Prototypenmuster
Vergleichen Sie Materialformate und Eigenschaftsbereiche vor der Herstellung der Kaltplatten-Werkzeuge und der Servervalidierung.
Technische Ressourcen
Erstellung einer verbesserten Materialspezifikation für KI-Server
Nutzen Sie diese Anleitungen, um Materialformate zu vergleichen, die Stapelgeometrie festzulegen und einen praktischen Validierungs- und Wartungsplan zu erstellen.
Wärmeleitpads für KI-Server und Hochleistungs-GPUs
Stellen Sie einen Zusammenhang zwischen den Anforderungen an GPU, HBM, VRM und Kühlplatte und der Auswahl des Wärmeleitpads her.
Lesen Sie das AI-Server-Handbuch →Wie sich die Dicke der Klebefuge auf die Leistung auswirkt
Erfahren Sie, warum die endgültige Dicke der Schnittstelle bei jedem Vergleich von GPUs und Kühlplatten eine Rolle spielt.
Auswirkungen der Bond-Line überprüfen →Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zum Wärmewiderstand
Verstehen Sie, wie sich die Materialeigenschaften und die gesamte Stapelgeometrie auf die Temperatur auswirken.
Thermal Metrics anzeigen →Warum Wärmeleitpads versagen
Gehen Sie die Probleme im Zusammenhang mit Verdichtung, Verunreinigungen, Alterung und Einbau durch, die den Kontakt beeinträchtigen.
Siehe „Häufige Ausfallarten von Pads“ →Thermische Werkstoffe mit geringer Ausgasung
Berücksichtigen Sie Verunreinigungen, den Verlust flüchtiger Stoffe und die Anforderungen an einen sauberen Kontakt in der Nähe empfindlicher Hardware.
Lesen Sie den Leitfaden zum Thema „Geringe Ausgasung“ →Haktak-Materialprodukte entdecken
Informieren Sie sich über die verfügbaren Produktfamilien und einzelnen Typen von Wärmeleitpasten und Klebstoffen.
Alle Produkte anzeigen →Häufig gestellte Fragen
Häufig gestellte Fragen zu thermischen Materialien für KI-Server
Die endgültige Auswahl sollte im realen Aufbau aus GPU, HBM, Kühlplatte und Rack validiert werden.
Welches Wärmeleitmaterial eignet sich am besten für eine GPU-Kühlplatte?
Wärmeleitpaste und Phasenwechselmaterialien werden häufig für dünne, flache GPU-Schnittstellen verwendet. Wärmeleitpads oder -gele sind möglicherweise die bessere Wahl, wenn der Stapel einen festgelegten oder variablen Spalt aufweist. Ebenheit, Druck, das Risiko des Auspumpens und die Wartungsfreundlichkeit bestimmen die beste Ausführungsform.
Welches Wärmeleitmaterial wird im Bereich von HBM und VRMs verwendet?
Weiche Thermopads und dosierbare Gele kommen häufig zum Einsatz, da sie Höhenunterschiede zwischen den Bauteilen ausgleichen und gleichzeitig die Belastung von Gehäuse und Leiterplatte begrenzen. Dicke und Druck sollten über die gesamte Beschleunigerbaugruppe hinweg überprüft werden.
Ist eine höhere Wärmeleitfähigkeit für KI-Server immer besser?
Nein. Die Endtemperatur hängt auch von der Dicke, dem Kontaktwiderstand, dem Druck, der Oberflächenbenetzung und der Langzeitstabilität ab. Eine durchgehende Grenzfläche mit geringerem Widerstand ist wichtiger als der W/mK-Wert des Materials allein.
Wie lässt sich das Auspumpen von Wärmeleitpaste reduzieren?
Achten Sie auf ein kontrolliertes Auftragsvolumen, eine stabile Klemmung, eine geeignete Viskosität und eine Formulierung, die für die zu erwartenden Belastungs- und Temperaturzyklen validiert wurde. Auch die Ebenheit der Kühlplatte und die Wärmeausdehnung beeinflussen die Migration.
Wann sollte bei der Wartung eines Servers das Wärmeleitpad ausgetauscht werden?
Ersetzen Sie es, wenn das Polster reißt, dauerhaft zusammengedrückt bleibt, seine Elastizität verliert, verschmutzt ist oder nach der Demontage keinen vollständigen Kontakt mehr herstellen kann. In der Wartungsanleitung sollten die Kriterien für die Überprüfung und den Austausch festgelegt sein.
Welche Informationen benötigt Haktak für eine Empfehlung?
Geben Sie die Leistung des Bauteils, die Zieltemperatur, die Kontaktfläche, den Abstand, die Gehäusehöhen, die Ebenheit der Kühlplatte, den Anpressdruck, die Ausrichtung, das Zyklusprofil, den Montageprozess, den Nacharbeitsaufwand und das erwartete Volumen an.
Beginnen Sie mit dem kompletten Compute-Stack
Entwurf für Stromversorgung, Spalt, Druck und Kühlplatte senden
Haktak kann Ihnen dabei helfen, Wärmeleitpads, Wärmeleitpaste, Phasenwechselmaterialien, Gele, Graphit und Klebstoffe für Hochleistungsrechner und Rechenzentrums-Hardware zu vergleichen.