La thermische pasta is een stof die veel wordt gebruikt in de wereld van elektronica. Over het algemeen als een interface om de warmteafvoer tussen hoogwaardige verwerkingschips en koellichamen te verbeteren. Maar het is niet de enige plaats waar het wordt gebruikt, het kan ook worden gebruikt voor hoogvermogentransistoren, om peltier effect platen, Etc.
In dit artikel weet je: wat is deze stof precies, zijn functie, hoe het correct wordt toegepast, de soorten die er op de markt zijn en de beste merken die u kunt kopen.
Wat is koelpasta?
Het kan op verschillende manieren worden aangeroepen: koelpasta, thermische siliconen, koelpasta, enzovoort. Al deze termen zijn synoniem en er is geen verschil tussen hen. Verwijst naar een stof die goede thermische geleidbaarheidseigenschappen heeft om de warmte beter af te voeren wanneer er een grensvlak is tussen twee oppervlakken. Wanneer bijvoorbeeld een koellichaam op een chip wordt gebruikt, om de "gaten" tussen het ene oppervlak en het andere op te vullen en zo de geleiding efficiënter te maken.
Koelpasta heeft verschillende elementen in zijn samenstelling:
- Polymeriseerbare vloeibare matrix: het is de basis van de pasta, waardoor het een vloeibare substantie wordt. Over het algemeen zijn dit soort gels of pasta's meestal gebaseerd op siliconen (vandaar hun naam), epoxyharsen, acrylaten, urethanen, enz., en ze kunnen zelfs worden aangebracht in kleefstoffen of pads in plaats van in pastavorm.
- Deeltjes: deze vulstoffen vertegenwoordigen doorgaans tussen 70 en 80% van de samenstelling van koelpasta. In dit geval kunnen ze zeer gevarieerd zijn, zoals koper, aluminium, zilver, zinkoxide, boornitride, enz.
Door al deze samenstelling kan deze koelpasta giftig bij inslikken. Daarom moeten bij het gebruik voorzorgsmaatregelen worden genomen, de handen wassen als er zonder handschoenen aan wordt gewerkt en het apparaat niet binnen het bereik van kinderen achterlaten. Daarnaast is het ook irriterend voor de huid, ogen en slijmvliezen, dus gebruik bij het hanteren beschermende elementen. Sommige video-tutorials laten zien hoe ze het zelfs met de hand toepassen, maar dit mag niet worden gedaan.
Als u voor een nieuwe elektronische component staat en niet zeker weet of u koelpasta op het oppervlak kunt gebruiken of welke u moet gebruiken, raad ik u aan altijd de datasheets van fabrikanten. In deze documentatie vindt u er informatie over, naast de dissipatiebehoefte, vermogen, maximum en minimum ondersteunde temperaturen, waarden zoals junction-case, junction-air, etc.
EIGENDOMMEN
Koelpasta heeft niet alleen eigenschappen van thermische geleidbaarheid, maar ook andere, en het is noodzakelijk om speciale aandacht aan hen te besteden, omdat ze het gebruik kunnen bepalen op basis van welke elektronische elementen. Deze stof wordt voornamelijk gekenmerkt door:
- Warmtegeleiding: Het is de belangrijkste factor in een koelpasta, omdat het een stof is die tot doel heeft warmte af te voeren. Daarom moeten ze een goed vermogen hebben om warmte te geleiden. Eenheden zoals watt per meter Kelvin worden gebruikt om deze factor te meten. Afhankelijk van het soort pasta of het merk kan deze geleidbaarheid sterk variëren. Die van bijvoorbeeld koper, zilver, diamant of aluminium hebben in dit opzicht zeer goede eigenschappen, andere zoals zinkoxide, aluminiumnitride, enz. niet zozeer.
- Elektrische geleidbaarheid: Het houdt verband met een van de problemen die koelpasta kan veroorzaken als het elektriciteit goed geleidt. Over het algemeen hebben pastafabrikanten de neiging om de elektrische weerstand van hun product te laten zien. Hoe hoger (ohm per centimeter), hoe beter het isoleert, dus het kan veel beter. Als de pasta een lage weerstand heeft en goed geleidt, kan dit leiden tot kortsluitingsproblemen als deze in contact komt met sommige sporen of pinnen.
- Thermische dilatatiecoëfficiënt: is de andere eenheid om op te letten. In dit geval moet u op zoek naar een pasta waarvan de coëfficiënt zo laag mogelijk is, dat wil zeggen, zodat deze zo min mogelijk uitzet door de hitte. Anders kan dit spanningsproblemen tussen componenten veroorzaken.
Soorten koelpasta
Er zijn verschillende soorten koelpasta op de markt en het is belangrijk om onderscheid te maken tussen alle beschikbare oplossingen om te weten welke u in elk geval moet kiezen, aangezien ze allemaal hun eigen specifieke kenmerken hebben. en nadelen:
- Almohadilla termica: Het is een kleefstof of pad dat fungeert als een warmtegeleidende interface en het doel is precies hetzelfde als thermische pasta, maar het kan gemakkelijker worden gebruikt, en het vereist geen controle van de hoeveelheden, ervoor zorgen dat het homogeen uitzet, enz., omdat het eenvoudig op het oppervlak van het te dissiperen onderdeel of op het koellichaam plakt. Ze worden apart verkocht, hoewel ze meestal ook voorgeïnstalleerd zijn in sommige koelsystemen om de montage te vergemakkelijken. Deze zijn over het algemeen gemaakt van siliconen- of paraffinewas gemengd met vaste geleidende deeltjes. Bij kamertemperatuur lijken ze vaster, maar als ze werken, worden ze vloeibaarder.
- Koelpasta: is de stroperige vloeibare substantie die wordt verkocht in blikken met applicatieborstel, tubes of spuiten voor gemakkelijke applicatie. Binnen deze pasta kun je de volgende soorten vinden:
- Van metaal: ze gebruiken metaaldeeltjes (zink, koper, aluminium, zilver, goud ...) voor de vulling, en ze hebben meestal een grijsachtige kleur. Ze zijn erg populair, en ze zijn niet te duur. Ze gedragen zich vrij goed in termen van thermische geleidbaarheid en kunnen in sommige gevallen de temperatuur tot 6ºC verlagen. Ze hebben echter een probleem, en het is hun elektrische geleidbaarheid. Met metaaldeeltjes kan het kortsluiting tussen contacten veroorzaken als er lekken zijn.
- keramiek: de vulstofdeeltjes zijn keramisch (zinkoxide, siliciumdioxide, aluminiumoxide, ...), waardoor lichtgrijze of witte kleuren ontstaan. Het sterke punt van deze thermische siliconen is dat ze erg goedkoop zijn en een lage elektrische geleidbaarheid hebben, waardoor ze veiliger zijn in geval van lekkage. Hun thermische geleidbaarheid is echter slechter, dus ze zullen alleen helpen om de temperatuur met 1 tot 3ºC te verlagen in vergelijking met een interface die het niet gebruikt.
- koolstof: ze zijn duurder en nieuwer, maar bieden betere resultaten. Ze zijn over het algemeen bedoeld voor systemen die een grotere warmteafvoer nodig hebben, zoals overgeklokte chips, hoogwaardige of krachtige apparatuur, enz. Ze zijn gebaseerd op deeltjes zoals diamantstof, grafeenoxide, enz. In dit geval zijn de eigenschappen bijna perfect, omdat ze enerzijds een zeer goede thermische geleidbaarheid hebben zoals die van metaal en anderzijds een zeer lage elektrische geleidbaarheid hebben zoals die van keramiek.
- Vloeibaar metaal: Ze zijn niet zo gebruikelijk, maar worden vaak gebruikt door sommige fabrikanten of liefhebbers voor koelblokken van verwerkingseenheden enz. Hoewel ze goede dissipatie-eigenschappen hebben, zelfs iets beter dan die op metaal, is dit andere type meestal duur en kan het reageren met aluminium koellichamen, omdat ze metalen zoals indium of gallium gebruiken.
- hybriden: Er zijn ook enkele hybride thermische pasta's, dat wil zeggen dat ze verschillende vulstofcomponenten als basis mengen om de eigenschappen te verbeteren.
Welk product kopen?
Als u een koelpasta-product wilt kopen, zijn hier enkele van: de beste merken en opties die je op de markt vindt:
- Thermische pads of pads: ADWITS
- Hybride koelpasta: Noctua NT-H1
- Keramiek: Geen producten gevonden.
- van metaal: Artic Zilver 5
- Op basis van koolstof: Cooler Master Master Gelmaker