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Aplicar pasta termica

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Información de la guia:
Fecha:
24-06-2004
Autor: Rutger

¿Cómo aplicar Pasta Térmica de forma óptima?

En primer lugar decir que la pasta térmica se usa para asegurar un contacto total entre la superficie del core del micro y la superficie del disipador. ¿Por qué? pues porque si existen huecos (y entre dos superficies que no son totalmente lisas, como es el caso, existen) la conductividad térmica del aire (que es lo que habría dentro de ese hueco) es menor que la de la pasta térmica, es decir, a efectos de conductividad térmica es mejor que los hueco estén rellenos de pasta térmica que de aire.
Pero también hay que decir, que no importa lo buena que sea la pasta térmica (me refiero a las que hay en el mercado), NUNCA llegará a tener los índices de conductividad que tiene el aluminio (y en ningún caso el cobre), por tanto, toda aquella cantidad que exceda lo imprescindible va a actuar como resistencia térmica (y perjudicará la disipación de calor)…

Un comentario, es cierto que si cogéis el disipador de un chipset y lo quitáis (o el del micro de una tarjeta gráfica) te sueles encontrar un buen pegote de pasta térmica (de color blanco casi siempre).

Supongo que los motivos son dos. En primer lugar la superficie del chip es diferente a la de un micro AMD XP. No hay un core bien definido en estos componentes (no que sobresalga) así que lo que hace contacto con el disipador es la totalidad del chip, por tanto hay que aplicar pasta sobre toda ella (al igual que si por ejemplo montas un micro intel con HeatSpreader o un nuevo AMD64).

Por tanto se echa una cantidad que asegure que mediante la presión que ejerce el propio disipador se extienda sobre toda la superficie (como si aprietas un sandwich de mermelada). Lo ideal sería aplicar una película sobre todo el chip pero en una cadena de montaje (supongo que será por esto) es más fácil y rápido tener una maquina que le ponga un pegote en el centro y se deje de zarandajas.

Últimamente tuve una idea que me dispongo a comprobar, para deducir cuál es el caso ideal en la aplicación de pasta térmica.

Quiero medir las temperaturas en las siguientes situaciones:

  1. Sin pasta térmica (o sea con huecos rellenos de aire)
  2. Con pasta térmica en los huecos (Core).
  3. Con pasta térmica en los huecos (Core + Disipador).
  4. Con exceso de pasta térmica (aplicando aún más pasta)
  5. Con pasta térmica EXTRICTAMENTE en los huecos.

En la que creo que más se aproxima a la situación ideal. Se obtendría aplicando una película, después colocando el disipador para que la presión extienda la pasta.. y luego se quitaría el disipador limpiando con un papel higiénico tanto la superficie del micro como del disipador.. ¿Pero esto no te devuelve al 1er caso? pues creo que no, ya que si imaginamos la superficie de core y disipador vista con mucho aumento tendremos algo así como unos dientes de sierra.. sobre las puntas de los cuales ha pasado el papel higiénico pero no sobre los huecos entre dientes (que son los huecos a rellenar con pasta) por tanto tendríamos pasta EXCLUSIVAMENTE en los huecos.
 
De este modo se maximiza la superficie de contacto (principio para el que se aplica pasta) pero en cambio se minimiza el efecto aquaplanning entre pasta y core (que los huecos no absorban toda la pasta aplicada y quede entre superficie de micro y disipador, ejerciendo resistencia térmica).. Creo que esta sería la forma óptima de aplicar pasta térmica


En fin, esto se me ocurrió el otro día  releyendo mensajes del foro y no se si es una ida de tarro o si tiene fundamento real (habrá que esperar a hacer mediciones a ver que pasa).

El Experimento:

El caso es que no se trata de valorar lo bueno o malo que sea el conjunto: Disipador + Ventilador + Pasta térmica.  Lo que quiero ver es la variación de temperaturas en relación a la aplicación de pasta térmica

He pensado hacerlo del siguiente modo:
Idle = 15 minutos mirando el escritorio sin ni siquiera mover el ratón (solo rulando el programa de monitorización de temperaturas y voltages de mi Abit NF7-S 2.0).. Transcurrido ese periodo anotar la temperatura

Full = 15 minutos usando algún programa para comprobar la estabilidad del micro (el Burn Wizard del sisoft sandra o alguna cosa así)

1º Sin pasta térmica: evidentemente montarlo sin poner nada de pasta.. Primero anotar la temperatura Idle, y después la full..

2º y 3º Con Pasta térmica en los huecos: es decir aplicando una película de pasta térmica del grosor de un papel de fumar. Idle y Full. Este apartado he considerado dividirlo en dos partes para añadir más casos al experimento. Por un lado aplicaré una película del grosor de un papel de fumar sobre el core del micro. Más tarde repetiré mediciones con una cantidad equivalente sobre el disipador también

4º Con exceso de pasta térmica: aplicando más cantidad de pasta sobre la q ya hay.. Idle y Full

5º Con pasta térmica EXTRICTAMENTE en los huecos: limpiaría toda la pasta térmica visible con un papel higiénico o similar. Suponiendo así q en los microhuecos de la superficie ha quedado pasta térmica rellenándolos, y tan solo estoy usando la estrictamente necesaria.. Idle y Full
 
Me interesa medir no la temperatura en sí que coja el micro, si no las variaciones que se producen para ver cuál es la forma más eficiente de aplicar pasta térmica.
 
Participantes:

  • Dispador: Artic Cooling ND20L (Aluminio con base de cobre)
  • Microprocesador: AMD AthlonXP “Barton” 2500+
  • Pasta Térmica: pasta Titán (la típica que dan con sus disipadores). El Artic Cooling, también traía, pero he preferido usar la pasta Titán porque el Artic Cooling me incluía silicona térmica en vez de pasta (un compuesto que lleva silicona en su composición y es adhesivo, pero a la vez menos efectivo como conductor. Además siendo adhesivo dificulta quitar y poner el disipador)

 


1Er. Caso. Sin Pasta Térmica:

 Simplemente coloqué el micro y el disipador sin nada de pasta térmica.
  • Idle: 45º C
  • Full: 51,50º C
  • Sistema: 22º - 26º C

 


2º Caso. Con Pasta Térmica en los huecos (Core):

 

Si os fijáis se ve que hay restos de pasta térmica sobre la superficie del micro. Esto es porque una vez terminado el experimento me di cuenta de que algunas fotos quedaron desenfocadas, así que tuve que limpiar los componentes (siempre queda algo de pasta) y repetirlas

    En este segundo caso, aplico una película de pasta térmica sobre la superficie del core
    del micro, del grosor de un papel de fumar. Para ello aplico un pegotillo de pasta sobre
    el core, y lo extiendo con el dedo.
  • Idle: 36º C
  • Full: 44º C
  • Sistema: 21º - 23º C

3Er Caso. Con Pasta Térmica en los huecos (Core + Disipador)

Para este caso, al quitar el disipador, se ve como por efecto de la presión su superficie ha quedado impregnada por la pasta térmica que había en el core.
Después aplico un poco más de pasta sobre la superficie del disipador y extiendo con el dedo, para dar una capa del grosor de un papel de fumar.

 

 Mediciones:
  • Idle: 37º C
  • Full: 43,50º C
  • Sistema: 21º - 24º C

4º Caso. Exceso de Pasta:

 

Con el disipador con pasta extendida tras el efecto de la presión, aplico más pasta sobre el core del micro, para conseguir un exceso.

  Mediciones:
  • Idle: 38,50º C
  • Full: 45,50º C
  • Sistema: 21º - 23º C

5º Caso. Pasta Estrictamente en los huecos:

El objetivo es eliminar toda la pasta térmica que no esté introducida en los huecos de la superficie del disipador y del core, y de esta forma maximizar la superficie de contacto.
 
Al quitar el disipador se puede observar como por efecto de la presión el sobrante de pasta se acumula en los bordes de la superficie de contacto
 

Seguidamente con un trozo de papel higiénico (también  sirve el papel de cocina) limpio de pasta tanto la superficie del disipador como el core del micro.

     Mediciones:
  • Idle: 43º C
  • Full: 49º C
  • Sistema: 21º - 25º C

Conclusiones:

 

La primera conclusión es que está claro que la refrigeración mejora mucho con el uso de pasta térmica. Por otro lado el último caso se asemeja bastante al 1º, lo cual viene a demostrar, que o bien yo estaba equivocado, o el método que he empleado no es el adecuado para obtener el entorno que yo quería (pasta estrictamente en los huecos). También demuestra que usar papel higiénico o papel de cocina resulta bastante efectivo para eliminar pasta térmica.
 
El método óptimo parece ser una mezcla entre el 2º y 3er caso. Quedándonos con la temperatura idle del 2º  la full del 3º (INCISO: ¿os habéis fijado como en el 3er caso se transmite mejor la temperatura en full?, mientras la temperatura del mciro es 0,5º más baja la temperatura ambiente es 1º más alta. La temperatura generada en el microprocesador se transmite mejor al entorno).
 
El hecho de mejorar la temperatura full en el 3er caso, deduzco que es debido al “asentamiento” de la pasta, es decir, con la temperatura su tendencia es a licuarse (o al menos, a ser menos viscosa), con lo cual la presión la reparte mejor, y el sobrante se acumula en los bordes de la superficie de contacto. Mientras que en idle, la temperatura es más alta porque la cantidad de pasta produce un “aquaplanning”, impidiendo que la superficie del disipador toque la superficie del micro y ejerce resistencia térmica.
 
Tras este experimento deduzco que la forma óptima de aplicar pasta corresponde a la explicada en el 3er caso. Pero CUIDADO, porque una vez terminado el experimento volví a poner pasta para dejar el equipo funcionando y lo hice según el 3er. caso, obteniendo temperaturas más altas a partir de entonces. Esto es debido a que apliqué más pasta y además ya tenía las superficies algo impregnadas. Así que si aplicáis según el 3er caso, hacedlo con cuidado de dar dos capas con el grosor de un papel de fumar (si os pasáis de ahí, comenzareis a caer en el exceso).
 
También podéis seguir el 2º caso pero siendo un poco más generosos, la alternativa del 2º caso tiene una ventaja, y es que os aseguráis de que solo va a haber pasta sobre la superficie de contacto, y esto hace más fácil que la presión expulse hacia los bordes la cantidad sobrante.
 
En cuanto al tipo de pasta térmica que uséis, considerad que cuanto mejor sea (mayor índice de conducción térmica), se aumentará la diferencia entre el 1er caso y el resto, en cambio se reducirá entre los casos 2º, 3º, y 4º.
 
Por último podéis ver en este par de enlaces las recomendaciones de los fabricantes en cuanto a aplicar pasta:

Como veis algunos fabricantes aportan métodos diferentes a otros.. de ahí q me decidiese a hacer el experimento para saber qué forma es la mejor.

..Un Saludo..


  

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