La tepelná pasta je látka široce používaná v svět elektroniky. Obecně jako rozhraní pro zlepšení odvodu tepla mezi vysoce výkonnými procesorovými čipy a chladiči. Není to ale jediné místo, kde se používá, dá se použít i pro vysokovýkonové tranzistory, do desky s peltierovým efektem, Etc.
V tomto článku se to dozvíte co je to vlastně za látku, jeho funkce, jak se správně aplikuje, typy, které existují na trhu a nejlepší značky, které si můžete koupit.
Co je tepelná pasta?
Dá se nazvat několika způsoby: termální pasta, termální silikon, termální mazivo, atd. Všechny tyto pojmy jsou synonyma a není mezi nimi žádný rozdíl. Odkazuje na látku, která má dobré vlastnosti tepelné vodivosti, která pomáhá lépe odvádět teplo, když existuje rozhraní mezi dvěma povrchy. Například, když je chladič použit na čipu, aby se vyplnily "mezery", které by mohly být mezi jedním povrchem a tím se zefektivnilo vedení.
Termální pasta má v sobě různé prvky složení:
- Polymerizovatelná tekutá matrice: je základem pasty, díky čemuž je tekutá. Obecně jsou tyto typy gelů nebo past obvykle založeny na silikonech (odtud jejich název), epoxidových pryskyřicích, akrylátech, uretanech atd. a mohou být dokonce uspořádány v lepidlech nebo polštářcích místo ve formě pasty.
- Částice: tato plniva obvykle představují 70 až 80 % složení teplovodivé pasty. V tomto případě mohou být velmi rozmanité, jako je měď, hliník, stříbro, oxid zinečnatý, nitrid boru atd.
Díky všemu tomuto složení může být tato teplovodivá pasta toxický při požití. Proto je třeba při jeho používání dodržovat bezpečnostní opatření, při manipulaci bez rukavic si umýt ruce a nenechávat jej v dosahu dětí. Kromě toho také dráždí pokožku, oči a sliznice, proto při manipulaci s ním používejte ochranné prvky. Některá videonávody ukazují, jak je aplikují i ručně, ale nemělo by se to dělat.
Pokud stojíte před novou elektronickou součástkou a nejste si jisti, zda můžete na její povrch použít teplovodivou pastu nebo jakou použít, doporučuji si vždy přečíst datové listy výrobců. V této dokumentaci o něm najdete informace kromě potřeb rozptylu, výkonu, maximální a minimální podporované teploty, hodnot jako junction-case, junction-air atd.
vlastnosti
Termální pasta nejen má vlastnosti tepelné vodivosti, ale i další a je třeba jim věnovat zvláštní pozornost, neboť by mohly podmiňovat použití podle toho, které elektronické prvky. Tato látka se vyznačuje především:
- Tepelná vodivost: Je to nejdůležitější faktor tepelné pasty, protože jde o látku, jejímž účelem je odvádět teplo. Proto musí mít dobrou schopnost vést teplo. K měření tohoto faktoru se používají jednotky jako watt na metr – Kelvin. V závislosti na druhu těstovin nebo značce se tato vodivost může značně lišit. Například měděné, stříbrné, diamantové nebo hliníkové mají v tomto ohledu velmi dobré vlastnosti, jiné jako oxid zinečnatý, nitrid hliníku atd. už tolik ne.
- Elektrická vodivost: Souvisí to s jedním z problémů, které může způsobit tepelná pasta, pokud dobře vede elektrický proud. Obecně mají výrobci těstovin tendenci ukazovat elektrický odpor, který jejich výrobek představuje. Čím vyšší (ohmy na centimetr), tím lepší izolant bude, takže může být mnohem lepší. Pokud má pasta nízký odpor a dobře vede, může to vést k problémům se zkratem, pokud se dostane do kontaktu s některými drahami nebo kolíky.
- Koeficient tepelné dilatace: je další jednotka, které je třeba věnovat pozornost. V tomto případě musíte hledat pastu, jejíž koeficient je co nejnižší, tedy aby se teplem co nejméně roztahovala. Jinak by to mohlo způsobit problémy s napětím mezi součástmi.
Druhy tepelné pasty
Na trhu existuje několik druhů teplovodivých past a je důležité rozlišovat mezi všemi dostupnými řešeními, abyste věděli, které v každém případě zvolit, protože všechna mají svá výhody a nevýhody:
- Elektrická poduška: Jedná se o lepidlo nebo podložku, která funguje jako tepelně vodivé rozhraní a její účel je úplně stejný jako u teplovodivé pasty, ale lze ji snadněji použít a nezahrnuje kontrolu množství, zajištění rovnoměrného rozpínání atd. protože se jednoduše přilepí na povrch součásti, která má být rozptýlena, nebo na chladič. Prodávají se samostatně, ačkoli se také obvykle dodávají předinstalované v některých chladicích systémech, aby se usnadnila montáž. Ty jsou obecně vyrobeny ze silikonového nebo parafínového vosku smíchaného s pevnými vodivými částicemi. Při pokojové teplotě vypadají pevněji, ale když pracují, stávají se tekutějšími.
- Tepelná pasta: je viskózní kapalná látka, která se prodává v plechovkách s aplikačním štětcem, tubami nebo stříkačkami pro snadnou aplikaci. V této pastě můžete najít následující typy:
- Z kovu: k výplni používají kovové částice (zinek, měď, hliník, stříbro, zlato ...) a většinou mají šedavou barvu. Jsou velmi oblíbené a nejsou příliš drahé. Chovají se docela dobře z hlediska tepelné vodivosti, v některých případech jsou schopny snížit teplotu až o 6ºC. Mají však problém, a tím je jejich elektrická vodivost. U kovových částic by mohlo dojít ke zkratu mezi kontakty, pokud by došlo k netěsnostem.
- Keramika: částice plniva jsou keramické (oxid zinečnatý, oxid křemičitý, oxid hlinitý, ...), poskytující světle šedou nebo bílou barvu. Silnou stránkou těchto termosilikonů je, že jsou velmi levné a mají nízkou elektrickou vodivost, takže jsou bezpečnější v případě netěsností. Jejich tepelná vodivost je však horší, takže pomohou pouze snížit teplotu o 1 až 3ºC ve srovnání s rozhraním, které jej nepoužívá.
- Uhlík: jsou dražší a novější, ale nabízejí lepší výsledky. Obecně jsou určeny pro systémy, které potřebují větší odvod tepla, jako jsou přetaktované čipy, vysoce výkonná nebo výkonná zařízení atd. Jsou založeny na částicích, jako je diamantový prach, oxid grafenu atd. V tomto případě jsou vlastnosti téměř dokonalé, protože na jedné straně mají velmi dobrou tepelnou vodivost jako u kovu a na druhé straně mají velmi nízkou elektrickou vodivost jako u keramiky.
- Tekutý kov: Nejsou tak běžné, ale často je používají někteří výrobci nebo nadšenci pro bloky chladičů procesorových jednotek atd. Ačkoli mají dobré rozptylové vlastnosti, dokonce o něco lepší než ty na bázi kovu, tento jiný typ je obvykle drahý a může reagovat s hliníkovými chladiči, protože používají kovy, jako je indium nebo gallium.
- Hybridy: Existují také některé hybridní teplovodivé pasty, to znamená, že jako základ pro zlepšení vlastností míchají různé složky plniva.
Jaký produkt koupit?
Pokud si chcete koupit tepelnou pastu, zde jsou některé z nich nejlepší značky a možnosti které najdete na trhu:
- Tepelné podložky nebo podložky: ADWITS
- Hybridní termální pasta: Noctua NT-H1
- Keramický: Nebyly nalezeny žádné produkty.
- Z kovu: Arktické stříbro 5
- Na bázi uhlíku: Cooler Master Master Gel Maker