Paduri termice (paduri termoconductoare) sunt felii moi de material siliconic care umplu spațiul dintre un cip și radiator acolo unde pasta termică nu poate ajunge. Se folosesc la memoriile video, la modulele de alimentare (VRM) și, la unele aparate, la SSD-uri M.2. Cea mai frecventă greșeală nu este alegerea unui pad slab, ci a unui pad cu grosimea greșită: unul prea gros ridică radiatorul de pe procesor sau de pe placa video, iar unul prea subțire nu atinge memoriile. Ghidul de mai jos explică din ce sunt făcute, ce valori au, cum se alege grosimea și când trebuie schimbate.
Ce este un pad termic și unde se folosește
Pasta termică acoperă un strat de câteva zeci de microni, cu suprafețe aproape plane. Padurile termice acoperă distanțe de zecimi de milimetru până la câțiva milimetri, între componente de înălțimi diferite.
- Pe procesor și pe cipul grafic: pastă termică, pentru că suprafața este plată și distanța mică.
- Pe memoriile video (VRAM) și pe VRM: pad termic sau pastă de umplere (thermal putty), pentru că aceste componente sunt mai joase sau mai înalte decât cipul principal.
- Pe SSD-uri M.2: pad subțire între cip și radiatorul dedicat sau capacul plăcii de bază.
- Pe carcasă sau pe placa metalică de răcire: pad gros, acolo unde laptopul sau consola preiau căldura prin șasiu.
La laptopurile gaming și la console există de regulă mai multe zone cu pad-uri, fiecare cu grosimea ei. De aceea, la o revizie, padurile se notează și se măsoară înainte de demontare, nu după.
Din ce sunt făcute aceste paduri termice
Un pad termic este o masă elastică, de obicei din silicon, încărcată cu particule ceramice care conduc căldura (oxid de aluminiu, nitrură de bor sau nitrură de aluminiu). Straturile exterioare sunt lipicioase, ca să adere la cip și la radiator, iar în interior unele modele au o țesătură de fibră de sticlă care le întărește.
- Duritate: se exprimă pe scara Shore 00. Un pad moale (aproximativ 30–50) se comprimă ușor și nu apasă excesiv cipul; unul dur (peste 60) protejează la presiune, dar se adaptează mai greu la suprafață.
- Comprimare: padurile se comprimă de regulă cu 10–30% la montaj. Grosimea efectivă din aparat este mai mică decât grosimea nominală.
- Izolație electrică: padurile obișnuite sunt izolatoare, ele nu conduc curentul electric ci doar transfera căldura generată de componenta SMD.
- Ulei de siliconi: unele pad-uri „transpiră” ulei în timp, mai ales la căldură. Uleiul poate lăsa urme pe placă și pe radiator.
Valori de transfer termic
Conductivitatea se măsoară în W/mK. Cifrele sunt orientative; producătorii declară valori măsurate în condiții proprii, iar în aparat rezultatele sunt mai mici.
| Tip de pad | Conductivitate termică (W/mK) | Observații |
|---|---|---|
| Paduri termice de calitate slabă (din fabrică, de serie) | aprox. 1–3 | Cel mai des montat în aparate ieftine |
| Paduri termice standard | aprox. 3–6 | Suficient pentru multe laptopuri de birou |
| Paduri termice performante | aprox. 8–13 | Pentru memorii și VRM încălzite |
| Paduri termice premium | aprox. 14–17 (declarat) | Cifre de catalog, preț mult mai mare |
| Thermal putty (pastă de umplere) | aprox. 3–12 | Se adaptează la înălțimi neuniforme |
| Pastă termică standard | aprox. 3–8 | Strat foarte subțire, nu umple goluri |
Pe lângă valoarea din catalog, contează grosimea și presiunea, iar pe acestea le explică secțiunea următoare.
De ce grosimea contează la fel de mult ca materialul
Rezistența termică a unui pad se calculează la fel ca la pastă: R = t / (k · A). Aici grosimea t este de zeci de ori mai mare decât la pastă, așa că devine factorul principal. Exemplu orientativ pentru un cip de memorie de 14 × 12 mm (aproximativ 1,7 cm²) care degajă circa 2 W:
- Pad de 0,5 mm, k = 6 W/mK: aproximativ 0,5 K/W, adică circa 1 °C pe strat.
- Pad de 1 mm, k = 6 W/mK: aproximativ 1 K/W, adică circa 2 °C.
- Pad de 2 mm, k = 6 W/mK: aproximativ 2 K/W, adică circa 4 °C.
- Pad de 1 mm, k = 12 W/mK: aproximativ 0,5 K/W, adică circa 1 °C.
Concluzia este neașteptată pentru mulți: un pad de două ori mai gros pierde la fel de mult ca un pad de două ori mai slab. De aceea înlocuirea unui pad de 1 mm cu unul de 2 mm „ca să fie sigur” nu este o îmbunătățire; este o pierdere și un risc, pentru că padul gros va ridica radiatorul de pe procesor.
Cum se alege grosimea corectă
Grosimea corectă se stabilește în aparat, nu dintr-un tabel. Metodele sigure sunt următoarele.
- Se măsoară padul original cu un șubler, înainte de a fi aruncat. Se notează grosimea fiecărei zone, pentru că ansamblul de răcire poate avea mai multe grosimi de paduri termice folosite.
- Se ține cont de comprimare. Un pad vechi, strivit, este mai subțire decât cel nou. Pentru pad-ul nou, se alege de regulă grosimea nominală a originalului, nu cea măsurată pe un pad turtit.
- Se verifică prin amprentă. După un montaj de probă, pe pad rămâne o urmă a cipului. Urma uniformă, pe toată suprafața cipului, arată contact bun; lipsa urmei arată pad prea subțire; marginile ridicate arată pad prea gros.
- Se verifică procesorul și placa video. După montaj, temperaturile de pe procesor și de pe cipul grafic trebuie să scadă sau să rămână la fel. Dacă cresc brusc, radiatorul nu mai atinge bine cipul principal, iar cauza este aproape mereu un pad prea gros.
Toleranța de fabrică a unui pad este de aproximativ ±10%. Pentru un pad de 1 mm, aceasta înseamnă în jur de 0,1 mm, suficient ca să conteze într-un spațiu foarte strâns.
Când se înlocuiesc padurile termice
Padurile termice nu se schimbă la fiecare mentenanță. Se înlocuiesc la revizie, când radiatorul este oricum desfăcut, și în următoarele situații:
- paduri termice rupte, întinse sau lipite de cipuri care se rup la demontare;
- paduri termice dure, uscate sau sfărmăcioase, ceea ce apare după ani de folosire;
- paduri termice umede sau murdare de ulei siliconic;
- grosimea lui a scăzut vizibil față de cea inițială (turtit permanent);
- memoria video sau VRM-ul au temperaturi mari, în timp ce procesorul este normal.
Padurile termice întregi, moi și de grosime corectă pot rămâne montate. Dacă a fost demontat și este rupt sau deformat, se înlocuiește cu unul de același tip și aceeași grosime. Dacă după o curățare laptop temperaturile memoriilor rămân mari, padurile sunt una dintre primele verificări, iar serviciul de revizie termică pentru PC, laptop și PS5 oferit de noi le include.
Cum se montează corect, pas cu pas
- Notați zonele și grosimile înainte de demontare, cu fotografii și măsurători.
- Curățați suprafețele cu alcool izopropilic de concentrație mare și lăsați-le să se usuce.
- Tăiați padul la dimensiunea cipului, cu un cutter sau o foarfecă mică, fără să-l întindeți. Un pad prea mare nu aduce nimic, în timp ce unul prea mic lasă zone neacoperite.
- Îndepărtați foliile de protecție de pe ambele fețe. Padul nu transferă nimic cu folia pe el.
- Așezați padul fără să-l mișcați după contact. Dacă este nevoie de corectură, se ridică și se reaplică, nu se trage.
- Montați radiatorul drept și strângeți șuruburile în cruce, în trepte, la aceeași tensiune.
- Testați aparatul sub supraveghere și urmăriți temperaturile procesorului, ale plăcii video și ale memoriilor.
Pasta termică de pe procesor și padurile de pe memorii se tratează separat; despre pastă găsiți detalii în ghidul despre pasta termică și pasta termoconductoare.
Cele mai frecvente greșeli
- Pad prea gros. Ridică radiatorul de pe procesor sau de pe placa video și căldura nu mai este preluată de cip.
- Pad prea subțire. Nu atinge memoria, iar aceasta se încălzește față de alte zone, chiar dacă procesorul este normal.
- Folie de protecție rămasă. Se întâlnește des la padurile noi.
- Pastă peste pad. Pasta nu îmbunătățește contactul padului, ci murdărește zona și împiedică aderența.
- Pad întins sau tras la tăiere. Se subțiază în mijloc și acoperă incorect cipul.
- Pad conductor pe SMD. Padurile pe bază de grafit sau cu particule metalice nu se pun lângă componente neprotejate.
- Pad înlocuit cu pastă pe distanțe mari. Pasta nu poate umple un gol de câteva zecimi de milimetru.
- Grosime ghicită. Lipsa măsurătorii înainte de demontare este cauza majorității problemelor.
Informații utile și mai rar întâlnite
- Un pad mai gros nu răcește mai bine. Rezistența crește proporțional cu grosimea, deci un pad subțire este aproape mereu mai eficient decât unul gros de același material.
- Duritatea diferă mult de la un pad la altul. Unele cu conductivitate mare sunt foarte moi și se rup ușor la montaj, altele sunt dure și apasă pe cip. Duritatea contează la fel de mult ca cifra din catalog.
- Thermal putty este soluția pentru înălțimi neuniforme. Se comportă cel mai bine acolo unde mai multe cipuri apropiate au înălțimi ușor diferite, pentru că se adaptează fiecăruia, spre deosebire de un pad unic.
- Uleiul de siliconi se vede. O urmă lucioasă pe placă în jurul cipului este semnul că padul „transpiră”. Curățarea cu alcool izopropilic este suficientă.
- Memoria video se încălzește de multe ori mai mult decât se vede. Mulți senzori nu indică temperatura memoriei, iar o problemă la pad-uri poate trece neobservată până la înghețuri sau artefacte în imagine.
- Padurile se înlocuiesc conform celor montate pe device în fabrică. Planșele se taie la mărime, iar grosimea și duritatea contează mai mult decât producătorul acestora.
Paduri termice: ce trebuie să rețineți?
Padurile termice se aplică peste piese mici care se încălzesc puternic, dar dacă grosimea unui pad termic sau acesta s-a uscat complet, memoria video sau VRM-urile se încălzesc excesiv, atunci laptopul, consola sau desktop PC-ul îngheață sau se restartează. Daca este forțat la un moment dat una din aceste componente cedează, facandu-l să nu mai pornească. Dacă PC-ul, laptopul sau consola dumneavoastră se încălzesc excesiv, aflați mai multe despre revizia termică și programați-vă la DORADO SYSTEMS® pentru a efectua această lucrare.