La pasta termica è una sostanza ampiamente utilizzata in il mondo dell'elettronica. Generalmente come interfaccia per migliorare la dissipazione del calore tra chip di elaborazione ad alte prestazioni e dissipatori di calore. Ma non è l'unico posto dove viene utilizzato, può essere utilizzato anche per transistor ad alta potenza, per piastre effetto peltier, ecc.
In questo articolo lo saprai cos'è esattamente questa sostanza, la sua funzione, come viene applicato correttamente, i tipi che esistono sul mercato e le migliori marche che puoi acquistare.
Cos'è la pasta termica?
Può essere chiamato in diversi modi: pasta termica, silicone termico, grasso termico, eccetera. Tutti questi termini sono sinonimi e non c'è differenza tra loro. Si riferisce a una sostanza che ha buone proprietà di conduttività termica per aiutare a dissipare meglio il calore quando c'è un'interfaccia tra due superfici. Ad esempio, quando si utilizza un dissipatore di calore su un chip, per riempire i "buchi" che potrebbero esserci tra una superficie e l'altra e quindi rendere più efficiente la conduzione.
La pasta termica ha diversi elementi nella sua composizione:
- Matrice liquida polimerizzabile: è la base della pasta, che la rende una sostanza fluida. Generalmente, questi tipi di gel o paste sono solitamente a base di siliconi (da cui il nome), resine epossidiche, acrilati, uretani, ecc., e possono anche essere disposti in adesivi o tamponi invece che in pasta.
- Particelle: queste cariche rappresentano solitamente tra il 70 e l'80% della composizione della pasta termica. In questo caso possono essere molto vari, come rame, alluminio, argento, ossido di zinco, nitruro di boro, ecc.
A causa di tutta questa composizione, questa pasta termica può essere tossico se ingerito. Pertanto, è necessario prendere precauzioni durante l'utilizzo, lavarsi le mani se maneggiato senza guanti ed evitare di lasciarlo alla portata dei bambini. Inoltre, è anche irritante per la pelle, gli occhi e le mucose, quindi dovresti usare elementi di protezione quando lo maneggia. Alcuni video tutorial mostrano come si applicano anche a mano, ma questo non dovrebbe essere fatto.
Se sei di fronte a un nuovo componente elettronico, e non sai molto bene se puoi usare la pasta termica sulla sua superficie o quale usare, ti consiglio di leggere sempre il schede tecniche dei produttori. In questa documentazione troverai informazioni a riguardo, oltre alle esigenze di dissipazione, potenza, temperature massime e minime supportate, valori come giunzione-case, giunzione-aria, ecc.
proprietà
La pasta termica non solo ha proprietà di conducibilità termica, ma anche altri, ed è necessario prestare particolare attenzione ad essi, poiché potrebbero condizionare l'uso secondo cui gli elementi elettronici. Questa sostanza è caratterizzata principalmente da:
- Conduttività termica: È il fattore più importante in una pasta termica, poiché è una sostanza il cui scopo è dissipare il calore. Pertanto, devono avere una buona capacità di condurre il calore. Unità come watt per metro-Kelvin vengono utilizzate per misurare questo fattore. A seconda del tipo di pasta o della marca, questa conduttività può variare notevolmente. Ad esempio quelli di rame, argento, diamante o alluminio hanno proprietà molto buone al riguardo, altri come l'ossido di zinco, il nitruro di alluminio, ecc., non tanto.
- Conducibilità elettrica: È legato a uno dei problemi che la pasta termica può causare se conduce bene l'elettricità. Generalmente i produttori di pasta tendono a mostrare la resistenza elettrica che presenta il loro prodotto. Più alto (ohm per centimetro), migliore sarà l'isolante, quindi può essere molto meglio. Se la pasta ha una bassa resistenza e conduce bene, potrebbe portare a problemi di cortocircuito se entra in contatto con alcune tracce o pin.
- Coefficiente di dilatazione termica: è l'altra unità a cui prestare attenzione. In questo caso bisogna cercare una pasta il cui coefficiente sia il più basso possibile, cioè in modo che si espanda il meno possibile con il calore. In caso contrario, potrebbe causare problemi di tensione tra i componenti.
Tipi di grasso termico
In commercio esistono diversi tipi di pasta termica, ed è importante distinguere tra tutte le soluzioni disponibili per sapere quale scegliere caso per caso, poiché hanno tutte le loro vantaggi e svantaggi:
- Impacco caldo: È un adesivo o un tampone che funge da interfaccia conduttiva del calore e il suo scopo è esattamente lo stesso della pasta termica, ma può essere utilizzato più facilmente e non comporta controlli di quantità, assicurandosi che si espanda in modo omogeneo, ecc., poiché si attacca semplicemente sulla superficie del componente da dissipare o sul dissipatore. Sono venduti separatamente, anche se di solito vengono anche preinstallati in alcuni sistemi di refrigerazione per facilitare il montaggio. Questi sono generalmente realizzati in silicone o cera di paraffina mescolata con particelle conduttive solide. A temperatura ambiente appaiono più solidi, ma quando sono in funzione diventano più fluidi.
- Pasta termica: è la sostanza liquida viscosa che viene venduta in barattoli con pennello di applicazione, tubi o siringhe per una facile applicazione. All'interno di questa pasta puoi trovare i seguenti tipi:
- Di metallo: utilizzano particelle metalliche (zinco, rame, alluminio, argento, oro...) per il ripieno, e di solito hanno un colore grigiastro. Sono molto popolari e non sono troppo costosi. Si comportano abbastanza bene in termini di conduttività termica, riuscendo in alcuni casi ad abbassare la temperatura fino a 6ºC. Tuttavia, hanno un problema, ed è la loro conduttività elettrica. Con particelle metalliche, potrebbe cortocircuitare i contatti in caso di perdite.
- Ceramica: le particelle di riempitivo sono ceramiche (ossido di zinco, biossido di silicio, ossido di alluminio, ...), dando colori grigio chiaro o bianco. Il punto di forza di questi siliconi termici è che sono molto economici e hanno una bassa conducibilità elettrica, quindi sono più sicuri in caso di perdite. Tuttavia, la loro conduttività termica è peggiore, quindi aiuteranno solo ad abbassare la temperatura da 1 a 3ºC rispetto a un'interfaccia che non la utilizza.
- Carbonio: sono più costosi e più nuovi, ma offrono risultati migliori. Sono generalmente destinati a sistemi che necessitano di una maggiore dissipazione del calore, come chip overclockati, apparecchiature ad alte prestazioni o ad alta potenza, ecc. Si basano su particelle come polvere di diamante, ossido di grafene, ecc. In questo caso le proprietà sono pressoché perfette, poiché da un lato hanno una conducibilità termica molto buona come quelle del metallo, e dall'altro hanno una conduttività elettrica molto bassa come quelle della ceramica.
- Metallo liquido: Non sono così comuni, ma sono spesso utilizzati da alcuni produttori o appassionati per i blocchi dissipatori di unità di elaborazione ecc. Sebbene abbiano buone proprietà di dissipazione, anche un po' migliori di quelle a base di metallo, quest'altro tipo è solitamente costoso e può reagire con dissipatori di alluminio, poiché utilizzano metalli come indio o gallio.
- ibridi: Esistono anche delle paste termiche ibride, cioè mescolano diversi componenti di carica come base per migliorarne le proprietà.
Che prodotto comprare?
Se vuoi acquistare un prodotto in pasta termica, eccone alcuni le migliori marche e opzioni che trovi in commercio:
- Imbottiture o pastiglie termiche: AVVISI
- Pasta termica ibrida: Nottua NT-H1
- Ceramica: Nessun prodotto trovato.
- metallo: Nessun prodotto trovato.
- A base di carbonio: Creatore di gel Master Master Cooler