Pasta térmica: qué es, tipos, cómo se usa…

pasta térmica

La pasta térmica es una sustancia ampliamente utilizada en el mundo de la electrónica. Generalmente como interfaz para mejorar la disipación de calor entre los chips de procesamiento de alto rendimiento y los disipadores. Pero no es el único lugar donde se emplea, también puede usarse para transistores de alta potencia, para placas de efecto peltier, etc.

En este artículo podrás conocer qué es exactamente esta sustancia, su función, cómo se aplica de forma adecuada, los tipos que existen en el mercado y las mejores marcas que puedes comprar.

¿Qué es la pasta térmica?

pasta térmica

Se puede llamar de varias maneras: pasta térmica, silicona térmica, grasa térmica, etc. Todos estos términos son sinónimos, y no existe diferencia entre ellos. Se refiere a una sustancia que tiene buenas propiedades de conductividad térmica para ayudar a disipar mejor el calor cuando hay una interfaz entre dos superficies. Por ejemplo, cuando se usa un disipador sobre un chip, para rellenar los «huecos» que podrían quedar entre una superficie y otra y así hacer que la conducción sea más eficiente.

La pasta térmica tiene diferentes elementos en su composición:

  • Matriz líquida polimerizable: es la base de la pasta, lo que hace que sea una sustancia fluida. Generalmente, este tipo de geles o pastas suelen ser a base de siliconas (de ahí su nombre), resinas epoxi, acrilatos, uretanos, etc., e incluso se pueden disponer en adhesivos o almohadillas en vez de en forma de pasta.
  • Partículas: estos materiales de relleno suelen representar entre el 70 y el 80% de la composición de la pasta térmica. En este caso, pueden ser muy variados, como el cobre, aluminio, plata, óxido de zinc, nitruro de boro, etc.

Por toda esta composición, esta pasta térmica puede resultar tóxica si se ingiere. Por tanto, hay que tener precauciones a la hora de usarla, lavarse las manos si se manipula sin guantes y evitar dejarla al alcance de los niños. Además, también resulta irritante para la piel, ojos, y mucosas, por lo que deberías usar elementos de protección cuando se va a manipular. Algunos vídeos tutoriales se ve cómo la aplican incluso con la mano, pero esto no se debe hacer.

Si estás frente a un nuevo componente electrónico, y no sabes muy bien si se puede usar pasta térmica en su superficie o cuál emplear, te recomiendo siempre leer los datasheets de los fabricantes. En esta documentación encontrarás información al respecto, además de las necesidades de disipación, potencia, temperaturas máximas y mínimas soportadas, valores como el junction-case, junction-air, etc.

Propiedades

CPU

La pasta térmica no solo tiene propiedades de conductividad térmicas, sino también otras, y hay que prestar especial atención a ellas, ya que podrían condicionar el uso en según qué elementos electrónicos. Esta sustancia se caracteriza principalmente por:

  • Conductividad térmica: es el factor más importante de una pasta térmica, ya que es una sustancia cuyo fin es disipar el calor. Por tanto, deben tener una buena capacidad para conducir el calor. Para medir este factor se emplean unidades como el vatio por metro-Kelvin. En función del tipo de pasta o de la marca, puede variar mucho esta conductividad. Por ejemplo, las de cobre, plata, diamante o aluminio tienen propiedades muy buenas en este sentido, otras como el óxido de zinc, el nitruro de aluminio, etc., no tanto.
  • Conductividad eléctrica: está relacionado con uno de los problemas que puede causar la pasta térmica si conduce bien la electricidad. Generalmente, los fabricantes de pasta suelen mostrar la resistencia eléctrica que presenta su producto. Mientras más elevada (ohmios por centímetro), mejor aislante será, por lo que puede ser mucho mejor. Si la pasta tiene una baja resistencia y conduce bien, entonces podría generar problemas de cortocircuitos si entra en contacto con algunas pistas o pines.
  • Coeficiente de dilatación térmica: es la otra unidad a la que hay que prestar atención. En este caso hay que buscar una pasta cuyo coeficiente sea el menor posible, es decir, para que se dilate lo mínimo con el calor. De lo contrario, podría generar problemas de tensión entre componentes.

Tipos de pasta térmica

almohadilla térmica

Existen varios tipos de pasta térmica en el mercado, y es importante distinguir entre todas las soluciones disponibles para saber cuál elegir en cada caso, ya que todas tienen sus ventajas y desventajas:

  • Almohadilla térmica: se trata de un adhesivo o almohadilla que actúa como interfaz termoconductora y su objetivo es exactamente el mismo que la pasta térmica, pero se puede usar de forma más sencilla, y no implica controlar cantidades, asegurarse de que se expande homogéneamente, etc., ya que simplemente se pega sobre la superficie del componente a disipar o en el disipador. Se venden por separado, aunque también suelen venir ya puestas en algunos sistemas de refrigeración  para facilitar el montaje. Generalmente, suelen ser de silicona o cera de parafina mezclada con partículas sólidas conductoras. A temperatura ambiente parecen más sólidas, pero cuando están trabajando, se vuelven más fluidas.
  • Pasta térmica: es la sustancia líquida viscosa que se vende en botes con brocha de aplicación, tubos o jeringuillas para su fácil aplicación. Dentro de esta pasta se pueden encontrar los siguientes tipos:
    • De metal: emplean partículas metálicas (zinc, cobre, aluminio, plata, oro…) para el relleno, y suelen tener un color grisáceo. Son muy populares, y no son demasiado caras. Se comportan bastante bien en cuanto a conductividad térmica, pudiendo bajar hasta 6ºC de temperatura en algunos casos. Sin embargo, tienen un problema, y es su conductividad eléctrica. Al tener partículas de metal, podría producir cortocircuitos entre contactos si hay fugas.
    • Cerámicas: las partículas de relleno son cerámicas (óxido de zinc, dióxido de silicio, óxido de aluminio,…), dando colores grises claros o blancos. El punto fuerte de estas siliconas térmicas es que son muy baratas y tienen una baja conductividad eléctrica, por lo que son más seguras en caso de fugas. Sin embargo, su conductividad térmica es peor, por lo que solo ayudarán a bajar 1 a 3ºC de temperatura en comparación con una interfaz que no la use.
    • Carbono: son más caras y novedosas, pero ofrecen mejores resultados. Generalmente están destinadas a los sistemas que necesitan mayor disipación de calor, como chips a los que se le aplica un overclock, equipos de alto rendimiento o potencia, etc. Se basan en partículas como polvo de diamante, óxido de grafeno, etc. En este caso las propiedades son casi perfectas, ya que por un lado tienen muy buena conductividad térmica como las de metal, y por otro tienen muy baja conductividad eléctrica como las de cerámicas.
    • Metal líquido: no son tan frecuentes, pero suelen usarse por parte de algunos fabricantes o entusiastas para bloques disipadores de unidades de procesamiento etc. Aunque tienen buenas propiedades de disipación, incluso algo mejores que las basadas en metal, este otro tipo suele ser caro y pueden reaccionar con los disipadores de aluminio, ya que emplean metales como el indio o el galio.
    • Híbridos: también existen algunas pastas térmicas híbridas, es decir, que mezclan diferentes componentes de relleno como base para mejorar las propiedades.

¿Qué producto comprar?

Si quieres comprar un producto de pasta térmica, aquí tienes algunas de las mejores marcas y opciones que encuentras en el mercado:


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