какой толщины используются термопрокладки?
какой отлщины взять термопрокладку на цепь питания и тд.
если взять слишком толстую то думаю будет неплотно прилегать радиатор к процу
Комментарии 9
10 месяцев назад
Изменено модератором
Скорее всего всё будет как и у меня на GF65 10UE, там используются прокладки толщиной 1-1.5мм, но можно в место обычных прокладок использовать жидкие термопрокладки, желательно FrostMining LTP-15, их можно использовать в место обычных прокладок толщиной до до 2мм, плюсы у них в том что теплопроводность будет заметно выше родных прокладок, плюс не нужно гадать какой толщины класть прокладку на память или цепях питания, с жидкими термопрокладками просто — намазал куда надо и положил радиатор, сам примет нужную форму при прижатии радиатором.
По части термопасты крайне рекомендовал бы Honeywell PTM7950 для проца и видюхи, это термопрокладка с фазовым переходом (кладётся именно на кристалл ЦП и ГП, толщина 0.2мм как у тонко нанесённой термопасты), такого типа прокладки используется в топовых решениях MSI (GE и GT серии 12го поколения), в отличии от обычных паст он не вытекает, к тому же по моим тестам отводит тепло точно так же как и топовые Thermalright TFX | Prolimatech PK-3| Gelid GC-Extreme| MX-4, они конечно шикарные пасты но не для ноутов, для ПК в самый раз, для ноутов китайская Honeywell PTM7950 (он кстати у них очень популярен) гораздо эффективнее и долговечнее, продаётся****
Лучшие термопрокладки для ноутбука и ПК
Обновлено в 2021 году
Термопрокладки завоевали популярность благодаря увеличенной толщине и пластичности, их нанесение занимает считаные минуты, при этом ликвидируются зазоры между поверхностями. Но важно с большой ответственностью подойти к выбору. Найти подходящее решение поможет наш рейтинг лучших термопрокладок для ноутбука и ПК, учитывающий теплопроводность, размеры и комментарии специалистов.
Рейтинг основан на мнении экспертов и пользователей нашего портала. Статья носит субъективный характер, не являются рекламой и не служит руководством к покупке. Необходима консультация со специалистом.
Краткий рейтинг:
Развернуть ▼
Как выбрать термопрокладку
При желании подобрать лучшую из доступных термопрокладок для своего ПК или ноутбука обязательно учитывайте следующие характеристики:
- Коэффициент теплопроводности. Ключевой показатель, отражающий, какое количество тепла проводит термоинтерфейс от компонентов материнской платы к радиатору. Большинство моделей имеют 5-6 Вт/мК. Это оптимально для ПК и ноутбуков с продуманной до мелочей системой охлаждения. При тесном корпусе и чрезмерном нагреве чипов советуем брать термопрокладки со значением от 10 Вт/мК.
- Толщина. Для начала из документов или опытным путем определите величину зазора между радиатором и греющим элементом. В большинстве случаев он находится в пределах 0,5-3,5 мм. Есть отдельные решения для замены термопасты на 0,1 мм, но их нанесение требует предельной аккуратности. Если не удается найти варианты нужной толщины, закажите прокладки, которые могут крепиться одна к другой без потери качества.
- Материал. Модели из керамики с различными добавками справляются с передачей теплового потока лучше остальных. У них повышенная стойкость к перепадам температур и оптимальная прочность. Силиконовые термопрокладки универсальны для ПК, ноутбуков и радиотехники благодаря отличной эластичности. Материал минимизирует риск повреждения компонентов при падении и лучше остальных подходит в случае минимального контакта плоскостей. Медные решения устанавливаются с помощью герметика, требуют особого внимания при измерении зазора. По теплопроводности в сравнительном тесте они занимают промежуточную позицию.
Наш список лучших термопрокладок для ноутбука и ПК включает качественные модели с оптимальной выборкой по толщине. Указаны исключительно хорошие товары, которые не разочаруют пользователей малым сроком службы. Ограничение по цене — 700 рублей.
Полезные материалы по выбору
Часто задаваемые вопросы
Что лучше — термопаста или термопрокладки?
Термопрокладка считается самым лучшим вариантом для ситуации, когда чип и радиатор находятся друг от друга на расстоянии от 0,5 мм . Увеличение толщины слоя термопасты ведет к многократному падению качества охлаждения. При сравнении дорогостоящих прокладок и паст по теплопроводности первые покажут результат хуже, но эффективности большинства решений хватит для защиты от перегрева как ноутбуков, так и ПК.
В плане нанесения, термоинтерфейсы, в равной степени просты, но для новичка вероятность допустить ошибки ниже при использовании силиконовых прокладок. Пользователи компьютерной техники в основной массе придерживаются правила: использовать то, что выбрано производителем . Невынужденные замены на практике регулярно ведут к дисбалансу в работе системы охлаждения.
Задать свой вопрос
Рейтинг популярных брендов
- 1 Arctic
- 2 Thermal Grizzly
- 3 Akasa
- 4 Coollaboratory
- 5 Gelid
Рейтинг лучших термопрокладок для ноутбука и ПК
7. Akasa AK-TT300-01
- Лучшая для небольшого снижения температур
- Страна: Тайвань
- Цена: 400 Р
- Коэффициент теплопроводности: 1,2 Вт/мК
- Минимальная толщина: 1,5 мм
- Рейтинг (2021): 8
Малая теплопроводность не позволяет считать решение эффективным для GPU и CPU, но охлаждение других компонентов ПК, а также радиотехники выполняется качественно. В комплекте поставляются 2 небольшие прокладки 30 х 30 мм. Благодаря силикону-эластомеру недорогая термопрокладка точно не навредит электронным компонентам и устойчива к суровым температурным условиям. При этом в отзывах отмечается эластичность модели и полное заполнение неровностей.
- Достоинства
- Надежность и безопасность материала
- 2 прокладки в комплекте
- Цена
- Небольшая теплопроводность
- Плотность менее 2 г/см3
6. ExeGate EPG-6WMK
- Предельная надежность закрепления
- Страна: КНР
- Цена: 431 Р
- Коэффициент теплопроводности: 6 Вт/мК
- Минимальная толщина: 0,5 мм
- Рейтинг (2021): 9
Одно из преимуществ термопрокладки для ноутбуков и ПК — улучшенная рабочая температура — от -60 до +250 ºC. Выпускается стандартного и увеличенного (145 х 145 мм) размеров. Модель из бюджетной категории имеет удельное объемное электросопротивление 10^12 Ом·см. Предел прочности составляет 425 кгс/см3. Решение не отличается эластичностью, но имеет хорошее сцепление с поверхностью.
Падение температур после нанесения — около 3-5 ºC. В обзорах отмечают, что защитная двусторонняя пленка снимается с затруднениями, поэтому будьте внимательны, чтобы не испортить товар китайской марки излишне резким движением.
- Достоинства
- Работает при расширенном диапазоне температур
- Долговечность
- Оптимальные размеры
- Сниженная электрическая прочность
- Не очень хорошо тянется
5. Pro Legend PL4200
- Лучшая для охлаждения хаба в ноутбуке
- Страна: КНР
- Цена: 350 Р
- Коэффициент теплопроводности: 6 Вт/мК
- Минимальная толщина: 0,5 мм
- Рейтинг (2021): 9.5
Одна из самых продаваемых разработок в своем секторе имеет относительное удлинение 45 %. Термопрокладка обладает жесткостью 25 Shore 00. Для удобства пользователей снабжена пленкой с обеих сторон, что исключает загрязнение. Напряжение пробоя принято стандартным для моделей средней ценовой категории — 12 КВ/мм.
Термопрокладка ликвидирует троттлинг видеокарты и после нанесения не продавливается даже при сильном нажатии. Малые размеры не позволяют использовать одну упаковку для покрытия всех необходимых частей компьютера или ноутбука, но для снижения температуры важнейших участков на материнской плате модель подходит идеально.
- Достоинства
- Высокий предел прочности
- Простота нарезания кусочков
- Сочетание легкости и высокой теплопроводности
- Площадь термопрокладки меньше стандартной
4. Coollaboratory Liquid MetalPad
- Исключительно металлический состав
- Страна: Германия
- Цена: 470 Р
- Коэффициент теплопроводности: 10 Вт/мК
- Минимальная толщина: 0,1 мм
- Рейтинг (2021): 9.8
Минимальная толщина позволяет использовать термопрокладки на чипах даже в стандартных ноутбуках. Однако возникают сложности при фиксации, учитывайте повышенную хрупкость элемента. Преимущество жидкого металла без примесей в том, что достигается предельно эффективная теплопроводность. Недостаток — хорошая электропроводность, что при небрежности может привести к КЗ.
Модель является одной из лучших на сегодня для снижения температур более чем на 8 ºC. Полностью соответствует требованиям RoHS, разрешается использовать с кулером из любого материала.
- Достоинства
- Нет потерь при передаче тепла кулеру
- Теплопроводность лучше
- Чем у дорогих термопаст
- Нетоксичность
- Требует предельно аккуратного обращения
- Нетипичная толщина для термопрокладок
3. Gelid GP Extreme TP-GP-01-A
- Самая удобная установка
- Страна: КНР
- Цена: 560 Р
- Коэффициент теплопроводности: 12 Вт/мК
- Минимальная толщина: 0,5 мм
- Рейтинг (2021): 9.8
Теплопроводная прокладка длиной 80 и шириной 40 мм. Физико-механические характеристики позволяют ей покрывать электронные составляющие так, чтобы на 100 % ликвидировать неровности. Плотность составляет 2,8 г/см3. Модель не проводит электричество, а высокое качество объясняется грамотным совмещением керамики и базиса из металла. Размеры термопрокладки достаточны для того, чтобы охватить корпус HDD или части печатных плат.
Легко поддается разрезанию на отдельные кусочки, также фирма гарантирует полную нетоксичность изделия. В отзывах теплопроводную прокладку хвалят за отличную клейкость и долговечность. Также много комментариев владельцев ноутбуков о падении температуры CPU и GPU под нагрузкой.
- Достоинства
- Отменная теплопроводность
- Повышенная эластичность
- Защита от коррозии и огнестойкость
- Возможны трудности с удалением
2. Arctic Thermal Pad
- Лучшая эластичность
- Страна: Швейцария
- Цена: 699 Р
- Коэффициент теплопроводности: 6 Вт/мК
- Минимальная толщина: 1 мм
- Рейтинг (2021): 10
Модель, которая справляется с задачами при температурах от — 40 до +200 ºC. Если размер 50 х 50 кажется недостаточным, производитель готов предложить увеличенную термопрокладку для ноутбуков и компьютеров — 145 х 145 мм. Решение создано на основе силикона и множества мелких заполнителей. Реальное снижение температуры на видеокарте составляет 5-7 ºC.
Пользователи указывают, что элемент не теряет в качестве работы при создании многослойной системы. Отмечается полное отсутствие подтеков даже в случае длительного использования компьютеров и ноутбуков под серьезной нагрузкой.
- Достоинства
- Качество сцепления с поверхностью
- Плотность более 3 г/см3
- Надежная защита от короткого замыкания
- Завышенная цена
1. Thermalright Odyssey Termal Pad
- Максимальная теплопроводность
- Страна: Тайвань
- Цена: 610 Р
- Коэффициент теплопроводности: 12,8 Вт/мК
- Минимальная толщина: 0,5 мм
- Рейтинг (2021): 10
Термопрокладки оптимального размера со значением вязкости 3,1 г/см3. Модель характерна повышенной твердостью по Шору, идеально подходит для охлаждения консолей последнего поколения. Хорошие отзывы на подложку отчасти связаны с очень удобной установкой и плотностью более 3 г/см3.
Одной прокладки хватит на несколько элементов, владельцы также отмечают уменьшение температуры на 5-6 ºC в стресс-тестах и современных играх. Товар не проводит электричество и не имеет в своем составе опасных для здоровья элементов, материал также исключает коррозию.
- Достоинства
- Универсальность
- Один из лучших показателей твердости
- Повышенный срок эксплуатации
- Не лучшая эластичность
Заміна термопасти та термопрокладок у ноутбуці своїми руками. Види та параметри термоінтерфейсів
Якщо ваш ноутбук починає працювати повільніше, саме час провести діагностику – можливо це наслідки перегріву. З’ясувати це можна за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення, наприклад Aida64. Програма покаже на якому з компонентів (процесор, відеочіп, зона VRM на матплаті) порушено тепловідведення та необхідно замінити термопасту або термопрокладки.
Процедура ця потребує певних навичок, а також специфічного набору інструментів та витратників – про це ми й поговоримо в даній статті.
Зміст:
- що таке термоінтерфейс. Сфера застосування;
- термопаста та термопрокладки;
- характеристики термопаст/термопрокладок;
- необхідний набір інструментів та витратників;
- заміна термопасти;
- заміна термопрокладок;
- питання, що часто виникають про термопасти та термопрокладки ;
- підсумки;
Що таке термоінтерфейс. Сфера застосування термоінтерфейсів
Вікіпедія каже нам, що термоінтерфейс – це певна (переважно багатокомпонентна) речовина, нанесена шаром між поверхнею, яку нам потрібно охолодити і пристроєм, що відводить тепло. Це потрібно, щоб заповнити всі найменші зазори та нерівності – оскільки повітря погано проводить тепло.
Охолоджуваними поверхнями в ноутбуці можуть бути:
- металеві чи композитні кожухи напівпровідникових кристалів процесора або відеокарти;
- композитні кожухи чіпів пам’яті на ОЗУ *;
- дроселі на материнській платі. Дросель – це індукційна котушка у металевому корпусі, що виділяє значну кількість тепла під час роботи. Дроселі є одним із трьох компонентів ланцюгів перетворення напруги, також відомими як “зона VRM” (інші два – транзистори та мосфети). Охолодження зони VRM є важливим завданням на флагманських материнських платах та відеокартах.
* Охолодження ОЗУ у ноутбуках застосовується лише на флагманських ігрових рішеннях. Отже якщо у вас умовна офісна або бізнес-модель, то немає сенсу клеїти термопрокладки на чіпи пам’яті, їм цілком вистачить природного тепловідведення.
Види термоінтерфейсів – термопаста та термопрокладки
Термоінтерфейси представлені термопастами та термопрокладками (є ще термотканина, але саме в ноутбуках вона практично не застосовується). І те й інше використовують для відведення тепла з поверхні чіпа або електронних компонентів, що нагріваються, на радіатор, який розсіює це тепло. Пасту використовують при зазорі до 2-х мм між теплопровідними поверхнями. Термопрокладки застосовують якщо цей проміжок більше 2-х мм або нерівномірний від компонента до компонента.
Давайте поговоримо докладніше про конкретні термоінтерфейси:
Термопаста – це багатокомпонентна речовина, що покращує провідність тепла від процесора до радіатора. По консистенції вона може бути від рідкої до дуже густої. Колір термопасти ні на що не впливає.
Термін придатності термопасти в звичайних умовах експлуатації (без перегріву та тривалого використання у спекотні літні місяці) – близько 1,5-2 років. Після чого вона починає «підсихати» і поступово втрачає свої теплопровідні властивості.
Термопрокладки – спеціальні ущільнювачі, що виконують ту саму функцію, що і термопаста. Їх встановлюють на елементи ланцюгів живлення відеокарти або мосфети материнської плати (у ноутбуках таке зустрічається лише на флагманських рішеннях).
Все сказане вище про термін експлуатації термопаст відноситься також і до термопрокладок.
Характеристики термопаст та термопрокладок
Різні марки термопаст відрізняються за складом, в’язкістю, теплопровідністю та тепловим опором. Все це (крім в’язкості) відноситься і до термопрокладок. Давайте розберемо кожен із цих параметрів окремо:
- теплопровідність. Вимірюється у Вт/м*К (Ват на метр на Кельвін) і є коефіцієнтом. Визначає, наскільки швидко паста може передавати тепло від більш нагрітого об’єкта менш нагрітому (у нашому випадку з процесора на радіатор);
- тепловий опір. Величина, що є зворотною до теплопровідності, у хорошій термопасті цей коефіцієнт буде максимально низьким;
- в’язкість. Вимірюється в Па*с (Паскаль за секунду). В’язкість повинна бути такою, щоб паста не розтікалася під власною вагою (нерівномірно розподіляється), але і не була надто густою (завадить нанести мінімально тонкий шар). Це пов’язано з тим, що теплопровідність пасти в 50 разів більша ніж повітря, але в кілька разів менша ніж у металу – отже, її завдання забезпечити мінімальний прошарок між радіатором і поверхнею, що охолоджується;
- хімічний склад визначає підсумкове співвідношення трьох попередніх параметрів
Що варто знати про параметр
Що вище, то краще. У деяких пастах показник теплопровідності може досягати 75 Вт/м*К
В’язкість підбирається виходячи із завдань. З пастами середньої в’язкості простіше працювати, якщо ви робите це вперше
Також варто окремо згадати такий показник як зносостійкість. У якісних паст він становить від 12 місяців (це період, на який вони 100% зберігають заявлені виробником властивості).
Необхідний набір інструментів та витратників для заміни термопасти
Для комфортної заміни термопасти нам знадобиться:
- набір тонких магнітних викруток;
- спирт для знежирення очищених поверхонь;
- гумові рукавички (щоб не забруднити раніше очищені ділянки);
- пінцет;
- пластиковий шпатель-лопатка для видалення старої пасти. Тут важливо, щоб він був саме пластиковим, але з високою щільністю*;
- плоский пластиковий шпатель яким ви розрівнюватимете нанесену пасту;
- ватні диски та палички для видалення надлишків по контуру.
- тюбик термопасти.
* Використання металевої лопатки для видалення старої пасти може призвести до подряпин на кожусі процесора або відеокарти. Подряпини та будь-які нерівності поверхні знижують ефективність відведення тепла.
Заміна термопасти
Заміна термопасти передбачає розбирання корпусу ноутбука та наявність певних навичок. Щоб спростити собі завдання, варто знайти в інтернеті докладну інструкцію з розбирання перш ніж приступати. Якщо не до кінця впевнені, що впораєтеся — краще не ризикуйте і звертайтеся в сервіс.
- Підготуйте всі необхідні інструменти та матеріали. Переконайтеся, що у вас достатній рівень освітлення на робочому місці, і немає нічого зайвого.
- Розбирання. Переверніть ноутбук, акуратно зніміть кришку, розкладіть всі гвинтики капелюшками вниз за такою ж схемою, якою вони були вкручені в ноутбуці, щоб не переплутати. Якщо ви розкривали аксесуар саме для заміни пасти буде не зайвим зробити косметичну чистку від пилу. Зніміть радіатори з процесора та відеочіпа (якщо він дискретний). Під радіатором ви виявите шар сірої речовини — це термопаста;
- Видаліть стару термопасту з поверхні кожуха процесора та п’яти радіатора. Працюйте обережно, щоб не подряпати металу. Якщо паста надто суха і не відходить під впливом пластикового шпателя – змочіть ватний диск спиртом та акуратно протріть її поверхню. Через якийсь час вона розм’якне і відходитиме набагато легше.
- Наносимо свіжу термопасту. Видавлюємо на процесор краплю розміром з горошину і розрівнюємо її широким шпателем (часто є в комплекті з термопастою) або пальцем (переконайтеся, що на вас одягнені рукавички). Прагнути до над-акуратності не потрібно, при установці радіатора нерівності вирівняються. Заберіть приблизно по 1 мм пасти за контуром чіпа ватними дисками. Після цього притисніть хомутом радіатора і термопаста сама заповнить усі каверни.
- Збираємо ноутбук.
- Запускаємо гру або програму, яка максимально навантажить ваш процесор чи відеокарту. Через підвищення температури плинність пасти збільшиться і вона заповнить всі мікро-порожнечі, забезпечуючи максимально щільне прилягання до радіатора.
Якщо у вас немає досвіду нанесення термопасти і ви збираєтеся це робити вперше, краще взяти для початку трохи більш рідку термопасту, її легше наносити за відсутності навички і вона краще заповнює порожнечі після першого пробного запуску під навантаженням.
Заміна або встановлення термопрокладок
Набір необхідних інструментів для видалення або встановлення нових термопрокладок той самий, але для демонтажу нам знадобиться фен з регульованою температурою для легкого (60-80 °C) підігріву областей з термопрокладками, щоб вони легше знімалися.
Раніше у статті ми вже згадували, що термопрокладки можна встановлювати на зони VRM материнської плати та відеокарти.
- відеокарти*. На дискретних відеоприскорювачах, як правило, встановлено один суцільний радіатор, який покриває не тільки область чіпа, але й усю плату, термопрокладки забезпечують контакт цього радіатора з дроселями зони VRM (ланцюгів живлення відеокарти). Змінюючи або встановлюючи додаткові прокладки, звертайте увагу на те, щоб вони не залишали зазорів в місці прилягання радіатора до відеопроцесора. Буває і так, що деякі дроселі виробник «забув» оснастити термопрокладкою, в такому разі доведеться їх додавати, щоб забезпечити теплопередачу на радіатор. Важливо не забувати знежирювати поверхню дроселів перед наклейкою прокладок;
- материнські плати. Як правило, навіть на флагманських материнських платах ноутбуків зона VRM не охолоджується. Якщо спеціальне програмне забезпечення показує, що ланцюги живлення на материнській платі перегріваються – є сенс встановити термопрокладки з вже наклеєними на них тонкими алюмінієвими радіаторами. Сильного зниження температури від використання термопрокладок з наклеєним радіатором ви не досягнете, однак виграні — 3-5 ° C будуть не зайвими.
* Для коректного розбирання відеокарти необхідно попередньо знайти в мережі інформацію про вашу модель (можна знайти на тильній стороні плати). Будьте дуже уважні, тому що пластикові затискачі на радіаторах VRM досить крихкі і купити їх окремо практично неможливо.
Часті питання про термопасти і термопрокладки
- Чи потрібна дорога термопаста для ноутбука?
Вартість деяких термопаст може сягати 1300-1500 грн (наприклад пасти серії Thermal Grizzly Kryonaut ). Слід розуміти, що використання дорогої термопасти виправдане лише в ігрових ноутбуках. Для офісних і бізнес моделей використовувати подібні термопасти можна, але співвідношення ціни/отриманих переваг буде не таким вигідним.
- Як часто потрібно міняти термопасту у ноутбуці?
В середньому щорічно. Дізнатися точнішу цифру допоможе постійний моніторинг температур у спеціальному програмному забезпеченні. Якщо ефективність системи охолодження низька і радіатори з кулерами не справляються з відведенням тепла, можливо термопаста підсихатиме швидше і заміна знадобиться раз на 6 місяців. Але навіть за ідеального охолодження (що майже нереально в ультратонкому корпусі сучасного ноутбука) міняти термопасту потрібно не рідше ніж раз на 18 місяців. В екстрених випадках, якщо ваше моніторингове програмне забезпечення показало значний перегрів через перевантаження, заміна термопасти може знадобитися негайно.
- Як багато термопасти потрібно наносити?
Шар повинен бути максимально тонким, приблизно 0,5-1 мм. Це одна крапля пасти.
- Чи має термопаста термін придатності в упаковці?
Так є. Поки що ви не відкрили упаковку, як правило, термін придатності становить 3-4 роки, але є винятки. Наприклад, термопаста Arctic Cooling має термін придатності 8 років. Зазвичай, стандартного тюбика вистачає на 7-8 змащувань, тобто, при найінтенсивнішій експлуатації ноутбука, вам вистачить тюбика на весь цей термін (за умови що ви купили саме «свіжий»).
- Яку термопасту вибрати для ноутбука?
Будь-яку відповідну мінімальним параметрам за в’язкістю та теплопровідністю, зазначеним у таблиці. Бюджет та склад не важливий. Якщо паста сертифікована і про неї є хоч якісь позитивні відгуки у мережі – сміливо беріть. Дорогі термопасти в ноутбуці у 99% випадків не знадобляться.
- Чому для мосфетів відеокарт краще використовувати термопрокладки, якщо товщина на місці стику з радіатором не перевищує 2 мм?
Під час нагрівання всі матеріали дещо розширюються. Щоб уникнути деформації плати, у таких випадках використовують саме термопрокладки, оскільки вони еластичні та компенсують це “мікро-розширення”.
- Що краще, термопаста чи термопрокладка?
Кожен із цих термоінтерфейсів краще підходить для певних завдань. Термопасту використовують там, де зазор між поверхнею та радіатором становить менше 2 мм, термопрокладки там, де зазор більший. Термопрокладки, в цілому, трохи гірше відводять тепло і є одноразовими — їх не можна «підправити» після установки, доведеться знімати та встановлювати нові.
Підсумки
Заміна термопасти або термопрокладок є більш трудомістким і складним процесом, ніж чищення від пилу. Процес цей вимагає певного навички та досвіду. Якщо ви не до кінця впевнені в тому, що у вас вийде, найкраще звернеться до спеціалізованого сервісу.
Можна потренуватися на якомусь старому ноутбуці, якщо такий у вас є. На ньому ж можна і протестувати моніторингове програмне забезпечення, щоб розуміти як відстежувати по логах робочі температури всіх основних комплектуючих.
В офісних ноутбуках значних навантажень немає, через їх специфіку, а високі температури виникають тільки через загальну тісноту в тонкому корпусі. Тому купувати дорогу термопасту для офісного ноутбука безглуздо.
МИР ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ ПК
Термоинтерфейсы. Все о термопрокладках (терморезинках).
автор и преподаватель курса «Ремонт ноутбуков и нетбуков»
В современных электронных устройствах, и в первую очередь в портативных и мобильных, мы часто встречаем так называемые «терморезинки», выполняющие функцию термоинтерфейсов. Эти терморезинки обеспечивают передачу тепла от чипов к их радиаторам, т.е. заменяют собою хорошо известные теплопроводные пасты. Так в чем же преимущество «терморезинок» перед пастами, так ли они хороши, почему применяют именно их, все ли терморезинки одинаковы, и чем отличатся друг от друга. Все эти вопросы мы решили обсудить с нашими читателями.
В настоящее время «терморезинки» (но далее мы их будем называть термопрокладками) нашли самое широкое применение. И если в настольных Desktop-платформах продолжается использование традиционных термоинтерфейсов в виде термопаст, то в носимых устройствах и устройствах, подвергающихся механическим вибрациям (DVD-приводы, HDD и т.п.) мы встречаем преимущественно термопрокладки, имеющие значительную толщину.
Применение именно термопрокладок обусловлено несколькими соображениями.
Во-первых, основное преимущество термопрокладок – их значительная толщина – от 0.5 до 5 мм (а иногда и больше). Это позволяет использовать их для заполнения достаточно больших зазоров между электронным компонентом и радиатором. А следует понимать, что большие зазоры означают меньшую прецизионность системы охлаждения, а это, в первую очередь, очень существенно для таких приложений, как ноутбуки. Получается, что производители устройств могут снизить стоимость всей системы за счет снижения затрат на точную «подгонку» системы охлаждения. А в настоящее время именно низкая стоимость становится самым главным потребительским качеством любого продукта.
Кроме того, большие зазоры в системе охлаждения имеют и чисто конструктивную необходимость. Дело в том, что портативная и мобильная техника подвергается значительным вибрациям. Также немаловажно, что малые габариты этих устройств препятствуют использованию в них полноценных систем охлаждения, что приводит к значительному разогреву чипов, и как следствие к их значительным температурным деформациям. При слишком жестком креплении системы охлаждения в этом случае могут возникать механические напряжения, способствующие повреждению чипов и нарушениям пайки. В связи с этим, разработчики вынуждены обеспечивать определенную подвижность в креплении системы охлаждения, а это возможно лишь созданием достаточно больших зазоров.
Во-вторых, термопрокладки эластичные, и поэтому система охлаждения становится достаточно подвижной, и без жесткого крепления удается создать приемлемый теплоотвод. Отсутствие жесткого крепления в системе охлаждения позволяет предотвратить повреждения чипов при температурных деформациях, как самих чипов, так и элементов системы охлаждения.
Термопрокладки, являясь термоинтерфейсом, должны обладать как можно большей теплопроводностью. Давайте для начала определимся в критериях и основных характеристиках теплопроводности.
Для характеристики термоинтерфейсов традиционно применяют два основных параметра:
- Тепловое сопротивление (Thermal Resistance);
- Теплопроводность (Thermal Conductive).
Тепловое (термическое) сопротивление – это способность тела (его поверхности или какого-либо слоя) препятствовать распространению теплового движения молекул. Физики различают несколько типов теплового сопротивления. Мы же остановимся только на тех, которые обычно указываются в описаниях термоинтерфейсов.
В развернутых характеристиках термоинтерфейсов серьезные производители приводят два варианта теплового сопротивления.
Во-первых, это, непосредственно, тепловое сопротивление (Thermal Resistance), обозначаемое [ Rth ]. Иногда для этого параметра можно встретить термин «абсолютное термическое сопротивление». Этот параметр является величиной, обратной коэффициенту теплопроводности. Единицей измерения является [ K/W ] (Кельвин/Ватт).
Во-вторых, это, термический импеданс (Thermal Impedance), обозначаемый [ Rti ]. Эта характеристика учитывает площадь теплопередачи, и измеряется в [ K*m 2 /W ] (Кельвин*квадратный миллиметр/Ватт). Но часто в таблицах используют производные величины, например площадь могут указать в квадратных дюймах или в квадратных миллиметрах, а температуру указывают, либо в градусах Кельвина, либо в градусах Цельсия. Приведем два примера обозначения одного и того же значения температурного импеданса:
- 108 ºС*mm 2 /W (градусов Цельсия на квадратный миллиметр);
- 0.18 K*in 2 /W (градусов Кельвина на квадратный дюйм).
Физический смысл теплового сопротивления предполагает, что его величина для хорошего термоинтерфейса должна быть, как можно меньше.
Теплопроводность – это процесс переноса внутренней энергии от более нагретых частей тела к менее нагретым частям, осуществляемый хаотически движущимися частицами (атомами, молекулами, электронами и т. п.). Теплопроводностью называется также количественная характеристика способности тела проводить тепло.
Способность вещества проводить тепло характеризуется коэффициентом теплопроводности (удельной теплопроводностью). Численно эта характеристика равна количеству теплоты, проходящей через образец материала толщиной 1м, площадью 1м 2 , за единицу времени (секунду) при единичном температурном градиенте. Коэффициент теплопроводности измеряется в [Вт/(м•K)] , а в зарубежных источниках эта величина обозначается [ W/mK ]. Обозначается теплопроводность символом [ .
Физический смысл теплопроводности предполагает, что чем выше ее значение, тем это лучше для термоинтерфейса. Именно эту характеристику и принято указывать в качестве основного параметра термоинтерфейса, и именно по значению теплопроводности сравнивают различные термоинтерфейсы.
После небольшой теоретической подготовки вернемся к термопрокладкам. Как и практически любой товар в современном мире, термопрокладки выпускаются целым рядом производителей, причем каждый из этих производителей предлагает сразу несколько типов термопрокладок.
Во-первых, и самое главное, термопрокладки различаются теплопроводностью.
Во-вторых, каждый тип термопрокладок, представлен несколькими вариантами толщины (от 0.5 мм до 5 мм).
В-третьих, термопрокладки могут отличаться «конструктивно», т.е. могут иметь одну или две клеящих поверхности, могут быть однослойными и двухслойными.
Поэтому при выборе термопрокладки для обеспечения надежного и качественного теплоотвода, необходимо определить ее тип и подобрать требуемую толщину.
Как же различать термопрокладки? Естественно, для этого необходимо обратиться к документации производителя термоинтерфейсов. При отсутствии такой документации, следует попытаться выяснить все параметры термоинтерфейса у продавца, которому вы доверяете. Если же и здесь неудача, то возможно, лучше отказаться от использования подобных «безродных» термопрокладок, т.к. действие наугад в таком важном деле, как система охлаждения, выглядит совсем непрофессионально.
Чтобы иметь возможность отличать один тип термопрокладок от другого, их производители используют цветовую маркировку, т.е. термопрокладки с разными характеристиками имеют различные цвета.
Четких и однозначных правил по маркировке термопрокладок не существует, и каждый производитель может реализовать собственную градацию своей продукции, и использовать такие цвета для выпускаемых термопрокладок, какие ему захочется. Приходилось встречать попытки отдельных специалистов найти зависимость теплопроводности прокладок и их цвета.
Анализ большого количества документации на термопрокладки разных производителей позволяет выявить некоторую тенденцию (но весьма неочевидную) с цветовой маркировкой.
Так как основной характеристикой термоинтерфейсов, к которым относятся и термопрокладки, является теплопроводность, то именно эта характеристика положена в основу цветовой классификации.
- серый – теплопроводность 5 W/mK;
- голубой – теплопроводность 3 W/mK;
- зеленый – теплопроводность 1.5 W/mK;
- розовый – теплопроводность 1 W/mK.
Здесь мы перечислили основные цвета, используемые в производстве термопрокладок, хотя существуют и другие. Так, например, производитель Kerafol , выпускающий термопрокладки под торговой маркой Keratherm, использует и другие цвета для маркировки:
Один и тот же цвет (в особенности серый) может соответствовать термопрокладкам с разной теплопроводностью, поэтому не следует слепо доверять цветовой классификации, хотя при отсутствии какой-либо другой достоверной информации, можно воспользоваться приведенной выше классификацией.
У еще одного производителя термопрокладок – компании Laird – цветовая гамма, используемая для термопрокладок очень скудная. Почти все их прокладки светло-серого или белого цвета имеют самые различные значения теплопроводности: от 1 до 5 W/mK. И только термопрокладки с теплопроводностью 2.8-3.0 W/mK, имеют розовый, голубой, сине-фиолетовый и темно-серый цвет. Все эти многоцветные термопрокладки с одной величиной теплопроводности принадлежат к разным семействам (Tflex 500 Series, Tflex 600 Series, Tflex SF600 Series, Tflex HR600 Series). Различия в характеристиках всего многообразия этих термопрокладок можно изучить по информации размещенной на корпоративном сайте компании Laird.
Из приведенных конкретных примеров реальных производителей можно еще раз сделать вывод о непредсказуемости цветовой маркировки термопрокладок. В этой связи еще раз следует подчеркнуть важность достоверной информации о продукте, размещенной на официальном сайте производителя.
Здесь же хочется обратить внимание на термопрокладки торговой марки Coolian, которые в настоящее время продаются повсеместно, и имеются в наличии почти у всех компаний, реализующих электронные компоненты и различные расходные материалы к ним. Термопрокладки Coolian представлены очень широким ассортиментом, как по теплопроводности (от 1 до 5 W/mK), так и по толщине (от 0.5 до 5 мм). Термопрокладки Coolian разной теплопроводности имеют различные цвета:
На соответствующем сайте даже можно найти основные характеристики этих термопрокладок. Но есть один момент, который настораживает. Дело в том, что официального сайта производителя этих прокладок найти не удалось. Ни страны, ни города, ни названия фирмы-производителя, ни тем более адреса и контактных данных – ничего этого нет. Есть только Интернет-сайт реселлера, на котором не удалось найти DataSheet’ов в виде PDF-файлов с графиками термопроводности и прочими соответствующим атрибутами. Серьезные компании так себя не ведут. Короче, неясно кто производит термопрокладки Coolian (можно, конечно, догадываться), а соответственно и полного доверия к такой продукции мы не испытываем. Но критерием, как мы считаем, все-таки, должна быть практика, и сходу отвергать неизвестный продукт, пожалуй, не стоит. При использовании этих термопрокладок, наверное, следует посерьезнее отнестись к вопросу тестирования температурных режимов системы.
Все, сказанное в предыдущем абзаце, можно отнести и к термопрокладкам, распространяемым под торговой маркой Phobia. На сайте не приводится никакой информации об этих термопрокладках, кроме теплопроводности и цены.
Теплопроводность и деформации
При фиксации системы охлаждения термопрокладки достаточно сильно деформируются, сжимаясь до толщины зазора между чипом и радиатором. В процессе такого сжатия толщина прокладок иногда уменьшается почти в два раза. Изменяются ли, и каким образом изменяются характеристики термопрокладок при таких серьезных деформациях?
Некоторые специалисты высказывают мнение, что значительная деформация ухудшает теплопроводность терморезинок. Возможно это и так. Но давайте, все-таки, попробуем с этим вопросом разобраться.
Если деформация действительно и ухудшает свойства прокладок, то такая деформация должна быть очень большой, т.е. должна быть, фактически, разрушающей. И что означает сильная деформация? Сжатие термопрокладки в какой степени (в два, в три, в четыре раза или больше) можно считать сильным? Однозначных и достоверных данных на этот счет найти не удалось, но попытаемся обратиться к документации производителей термопрокладок.
Производители термопрокладок в своих описаниях утверждают, что, наоборот, при уменьшении толщины прокладки (т.е. при ее сжатии) теплопроводность только возрастает. Однако в DataSheet’ах рассматривается сжатие термопрокладок в 2. 2,5 раза. Возможно, что дальнейшее сжатие (в три и более раз) будет приводить к разрушению их структуры и ухудшению их свойств.
Если же обратиться к официальной документации производителей, то можно говорить, что при уменьшении толщины прокладки ее теплопроводность возрастает. Но зависимость здесь нелинейная. Еще следует подчеркнуть, что зависимость теплопроводности от степени сжатия является индивидуальным свойством каждого вида термопрокладки. Даже для термопрокладок одного типа, но разной толщины, эти зависимости различаются. Обычно у более толстых термопрокладок теплопроводность увеличивается гораздо в большей степени при одинаковой степени деформации.
На рис.1 мы приводим зависимость термического сопротивления от толщины прокладки. В качестве примера мы выбрали прокладки Keratherm типа 86-500. График зависимости можно найти в DataSheet на эти прокладки. Обратите внимание, что график показывает зависимость термического сопротивления от толщины, а, как мы помним из вводной теоретической части, теплопроводность является обратной величиной термического сопротивления. На графике приведены зависимости для термопрокладок одного типа, но четырех разных начальных толщин (от 0.5 мм до 3 мм). Думается, что комментарии здесь излишни.
Рис.1 Зависимость теплового сопротивления от степени сжатия термпрокладок Kerafool Keratherm 86-500
Механические характеристики термопрокладок
К важным характеристикам термопрокладок относят и их механические свойства, такие как твердость, способность сжиматься, выдерживать механические деформации. Ожидаемо, что чем мягче термопрокладка (при прочих равных характеристиках) тем лучше, так как она будет оказывать меньшее давление на чип.
Для оценки жесткости термопрокладок обычно используют два параметра:
Твердость по Шору (Hardness) – это один из методов измерения твердости материалов путем вдавливания. Как правило, используется для измерения твердости низкомодульных материалов, таких как, полимеры (пластмассы, эластомеры, каучуки и т.п.).
Метод и шкала были предложены Альбертом Ф. Шором в 1920-х годах. Он же разработал соответствующий измерительный прибор, называемый дюрометром. Метод позволяет измерять глубину начального вдавливания, глубину вдавливания после заданных периодов времени или и то и другое вместе.
Метод является эмпирическим испытанием. Не существует простой зависимости между твердостью, определяемой с помощью данного метода, и каким-либо фундаментальным свойством испытуемого материала.
Твёрдость по Шору обозначается в виде числового значения шкалы, к которому приписывается буква, указывающая тип шкалы.
- Пример 1 : [Твёрдость по Шору 80A] (твердость составляет 80 единиц по шкале А).
- Пример 2 : [Твердость по Шору (00) 25] (твердость составляет 25 единиц по шкале ОО).
- Пример 3 : [Hardness Shore OO – 70] (твердость составляет 70 единиц по шкале ОО).
Тип шкалы зависит от способа измерения деформация материала. Так, например, при измерении по шкале [А] материал деформируют острым клином. А при измерении по шкале [OO] (что традиционно применяется для термопрокладок) вдавливание осуществляется закаленным стальным шариком диаметром 2.38 мм при прижимном усилии, равном 400 г.
Мы не будем приводить все многообразие материалов и соответствующие им значения твердости. Ограничимся лишь примером из шести материалов, всем хорошо известных. Данные мы приводим в соответствии со шкалой [OO] (см. таблицу 1).
Материал
Твердость по Шору (ОО)
Гелевое сиденье велосипеда
