Úvod do problematiky
Teplovodivá pasta je látka, která zvyšuje tepelnou vodivost styku mezi dvěma předměty. V elektronice se často používá ke zvýšení odvodu tepla ze zahřívaného objektu prostřednictvím chladiče.
Hlavní účelem teplovodivé pasty je zaplnit malé povrchové nerovnosti styčných ploch mezi součástí, ze které chceme teplo odvádět (Integrovaný obvod, výkonový polovodič, výkonový rezistor...), a chladičem. Pokud se aplikuje ve vhodném množství, tak zaplní maličké nerovnosti mezi oběma povrchy, čímž se zvětší kontaktní plocha mezi nimi. Kdyby teplovodivá pasta nebyla použita, má spoj vyšší tepelný odpor, je na něm při průchodu odváděného tepla vyšší teplotní rozdíl, což způsobí vyšší teplotu ochlazované součásti a může způsobit její destrukci.
Nejdůležitějším parametrem teplovodivých past je tepelná vodivost. Ta se odvíjí hlavně od složení tekuté složky teplovodivé pasty a méně od použitých příměsí. Jejím hlavním účelem je eliminovat vzduchové kapsy mezi oběma povrchy protože tepelná vodivost vzduchu je velmi špatná.
Základní typy
V současnosti existuje velké množství výrobců teplovodivých past a velké množství jejich vyráběných typů:
1. založené na silikonové bázi - mají střední tepelnou vodivost, jsou obvykle bílé barvy a často se dodávají spolu s chladičem procesoru.
2. založené na keramické bázi - jedná se o suspenzi keramických částeček s dalšími tepelně vodivými látkami. Má lepší tepelnou vodivost než většina teplovodivých past založených na silikonové bázi, ale horší než ty založené na kovové bázi.
3. založené na kovové bázi - tato teplovodivá pasta obsahuje kovové částečky (obvykle stříbrné. Má lepší tepelnou vodivost než ostatní typy, ale je dražší. Navíc je elektricky vodivá, což může působit problémy pokud se dostane do kontaktu s piny integrovaného obvodu.
Typy chlazených povrchů
Čipy bez tepelného rozvaděče - teplo je odváděno povrchem samotného čipu
Čipy s tepelným rozvaděčem (Heatspreader, IHS) - kovová destička v přímém kontaktu s čipem pro zvětšení chladící plochy
Rozvaděč a čip se spojuje buď v ideálním případě pájením nebo se používají teplovodivé materiály.
Hot Spot - oblast na povrchu rozvaděče tepla, který přímo pokrývá čip. Tato oblast je nejteplejší z celého povrchu IHS a měla by být 100% v kontaktu se základnou chladiče.
Výhody a nevýhody DHT chladiče
HDT (Heat-pipe Direct Touch) - chladič s přímým kontaktem Heatpipe. Protože jsou Heatpipe v určitém rozestupu od sebe, nemohou pokrýt celý povrch Hot Spotu. Hlavně pokud jsou Heatpipe rovnoběžně s čipem.
Výhoda je v přímém kontaktu, kdy chybí přechodný prvek v podobě rozvaděče chladiče.
Metody aplikace
Pea, Dot - nanesení malého množství pasty na střed IHS, která se pod tlakem chladiče při montáži rozprostře po povrchu.
+ Jednoduchost aplikace, nevznikají vzduchové kapsy.
- Odhad množství pasty může způsobit buď nedostatečné pokrytí nebo nadbytek a přetečení přes IHS. Není vhodné pro tužší pasty. Nevhodné pro HDT.
Roztírací metoda - provádí se rozetřením pasty po povrchu kartou nebo prstem v sáčku.
+ Vhodné pro menší čipy bez IHS, pokrytí celého povrchu, možnost použití tužších past, vhodné pro HDT.
- Vznikají vzduchové kapsy, pracné.
Křížová metoda - na povrch se nanesou do kříže dvě linie pasty.
+ pokrývá velkou část povrchu, jednoduché, minimální vzduchové kapsy.
- Nevhodné pro HDT.
Line - jedna linie pasty v místě Hot Spot. Pro HDT chladiče vhodná metoda, pokud se linie nanesou na heatpipe chladiče.
+ Jednoduché, bez vzduchových kapes, pokrývá 100% Hot Spot.
- Nepokrývá celý povrch.
Existují ještě další alternativy a kombinace, ale od základních nemají takový význam.
Nejzajímavější produkty
Arctic MX-5
Jedna z nejlépe aplikovatelných past s dlouhou životností.
Thermal Grizzly Kryonaut (Některé šarže měly problémy s poškrábáním chlazených ploch)
Kvalitní teplovodivá pasta od nové firmy na trhu, Thermal Grizzly. Přes relativní neznámost se jedná o velmi kvalitní teplovodivou pastu, kterou používají i někteří známí overclockeři, jako například něměcký der8auer.
Coollaboratory Liquid Ultra
Velmi účinná teplovodivá pasta určená pod chladič procesoru. Pasta je vyrobena z kapalných slitin kovu, které jsou při běžné pokojové teplotě v kapalném stavu. Je speciálně navržena pro užití s výkonnými chladiči se styčnou plochou z mědi nebo stříbra. Prodlouží tak životnost Vašeho procesoru a sníží jeho zátěž nežádoucím teplem. Pasta má vysokou účinnost převodu tepla z heateru procesoru na základnu chladiče, který pak teplotu odvádí do žebrování (např. pomocí heatpipes).
Tuto pastu nelze použít na povrchy z hliníku, protože jej leptá. Aplikace na povrchu mědi je o něco jednodušší než na poniklované, ale možné je obojí.
Má specifický způsob nanášení a odstraňování pasty:
http://youtu.be/3N3D1zaeJoU
http://youtu.be/Z4v3k47Pdbw
Gelid Solutions GC-Extreme
Velmi účinná termovodivá pasta Gelid GC03-EXTREME je určena pro nejnáročnější uživatele, kteří vyžadují skutečně kvalitní řešení chlazení procesoru, grafického i jiných čipů v běžných i extrémních podmínkách. Tento produkt je navržen pro maximální přenos teploty mezi dnešními vysoce výkonnými procesory a chladiči.
Arctic MX-4
Speciální teplovodivá pasta bez metalických částic zaručuje vynikající odvod tepla mezi procesorem a chladičem, čímž zlepšuje stabilitu a spolehlivost počítače. Navíc díky absenci kovových částic nezpůsobí zkrat nebo vážnější poškození počítače při styku s elektrickými kontakty. Další výhodou oproti silikonovým a kovovým pastám je vysoká životnost a účinnost pasty. Teplovodivou pastu lze použít na jakýkoli procesor, grafický procesor či čipset.
Coollaboratory Liquid MetalPad
COOLLABORATORY Liguid MetalPad je první teplovodivá podložka, která se skládá ze 100% kovu a která se mírně rozpouští vlivem tepla (BurnIn proces), a vyplní všechny nerovnosti mezi jednotlivými plochami. Jednoduchá, čistá a rychlá instalace.
Test teplovodivých past /aktualizace 2022
Na Tom's Hardware vyšel nedávno test past: https://www.tomshardware.com/best-picks ... mal-paste
Recenze
http://www.tomshardware.com/reviews/the ... ,3600.html
http://www.tomshardware.com/reviews/the ... ,3616.html
http://forum.hwbot.org/showthread.php?t=71658
http://www.maximumpc.com/article/featur ... astes_face
http://archive.benchmarkreviews.com/ind ... &task=view
Odstraňování teplovodivé pasty
Při výměně chladiče nebo procesoru je potřeba odstranit starou pastu a nanést novou aplikaci.
Pro odstranění původní pasty je ideální použít tkaninu, nepouštějící vlákna a isopropylalkohol. Mnohdy ale postačí papírové ubrousky a líh nebo benzín.
Tkaninou přiměřeně navlhčenou isopropylalkoholem otíráme starou pastu. Opakovaním tohoto postupu vyčistíme povrchy do původního stavu.
Pokud je větší množství zbytkové vrstvy pasty, je dobré ji setřít třeba plastovou kartou.
Pro odstraňování pasty existují i specializované přípravky.
Arctic Silver ArctiClean
Artic Clean kit je čistící kit složený ze dvou složek (2x 30ml) ArticClean 1 a ArticClean 2. ArctiClean 1 Thermal Material Remover (odstraňovač) rychle rozpustí nanesenou teplovodivou pastu z CPU, kterou pak lehce odstraníte papírovým ručníkem. ArctiClean 2 je ošetřující látka, která odstraní zbytky nanesené pasty a zabrání rozežírání a korozi měděných a hliníkových částí.
//edit morke - upraveno, doplněno k 1.5.2022
).
