Как выбрать термопрокладку для ноутбука

5 лучших термопрокладок 2020 года

Характеристика в рейтинге

Еще в школе нас учили, что объект, выполняющий работу, выделяет тепло. В большинстве случаев тепловая энергия попросту бесполезна, а иногда, как в случае с работой компьютеров, приносит вред. От нагрева снижается производительность процессоров, уменьшается их срок службы. Для отвода тепла используют всевозможные радиаторы и вентиляторы, но без термоинтерфейсов они не будут работать в полную силу. Наиболее распространенным термоинтерфейсом является термопаста – именно с ней знакомы обыватели, и ей уделяется наибольшее внимание.

Но в некоторых ситуациях разумнее использовать термопрокладку – тонкий эластичный лист, способный хорошо проводить тепло. Более подробно об отличиях термопасты и термопрокладки можно прочитать в блоке «полезно знать». Главное, что нужно усвоить – в большинстве случаев не стоит заменять пасту на прокладку и наоборот. Используйте тот тип термоинтерфейса, который был задуман заводом-изготовителем.

Топ-5 лучших термопрокладок

5 Akasa AK-TT300

Откроем рейтинг одной из самых доступных термопрокладок на рынке. Бренд крайне сложно назвать известным, однако отзывы и доступность для покупки нареканий не вызывают – все прилично. Зато стоимость минимальная: за кусок прокладки размерами 30х30мм придется отдать всего около 300-350 рублей.

В состав AK-TT300 входит силикон-эластомер. Производителем заявлена теплопроводность на уровне 1.2 Вт/мК – низкий показатель. Из-за этого рекомендуем не использовать данную модель для охлаждения видеокарт или процессоров. Akasa отлично подойдет для радиаторов не очень горячих элементов в ноутбуке. Температурный диапазон ниже, чем у конкурентов (минус 40–160 °C), но и этого вполне хватает.

Толщина прокладки может варьироваться от 1 до 5 мм – можно подобрать нужный размер под ваши нужды. Пластинки достаточно плотные, клеящиеся поверхности покрыты защитной пленкой. Никаких проблем с установкой прокладки возникнуть не должно даже у неопытных пользователей – стоит лишь обзавестись острым ножом.

4 Gelid GP Extreme

Радует заявленная теплопроводность в 12 Вт/мК – это самый высокий показатель в классе, сравнимый с добротными термопастами. Однако, независимые тесты свидетельствуют о том, что эта цифра несколько завышена. Температуры действительно ниже, чем у конкурентов, но буквально на 1-2 градуса.

По заявлению производителя, термопрокладка оптимально подойдет для печатных плат видеокарт, высокоскоростных жестких дисков, чипов ОЗУ и других электронных устройств с плотным поверхностным монтажом.

3 THERMAL GRIZZLY Minus Pad 8 TG-MP8-30-30-05-1R

Компания Thermal Grizzly знакома энтузиастам как производитель очень качественных и эффективных термопаст. Удачной вышла и термопрокладка Minus Pad. В состав мягкой пластины медного цвета входят керамический кремний и оксид наноалюминия. Названия, разумеется, торговые, и не дают четкого понимания состава. Тем не менее, заявленную теплопроводность в 8 Вт/мК прокладка подтверждает. В продаже имеются модели различных толщины и размеров. Стоимость чуть выше среднего: к примеру, за кусочек размерами 30х30х0,5 мм просят около 500 рублей.

Прокладка очень мягкая, наносится легко и полностью заполняет все пустоты и неровности между системами охлаждения. Независимые тесты и отзывы пользователей свидетельствуют о высокой эффективности, сравнимой с основными конкурентами. Также отметим, что производитель делает упор в том числе на экологичность прокладок – это наверняка порадует борцов за чистоту.

Как и обещали, вкратце рассказываем о сходствах и различиях термопасты и термопрокладки.

2 Arctic Cooling Thermal Pad

Arctic Cooling – еще одна компания, специализирующаяся на системах охлаждения, но с более широким ассортиментом, включающим кулеры и радиаторы. Наиболее известна компания благодаря великолепным термопастам серии MX. Прокладки Thermal Pad не опустили планку.

В первую очередь модель радует низкой стоимостью. За пластину 50х50х0,5 мм придется отдать чуть более 500 рублей. Для массового использования производитель предлагает прокладки размерами до 145х145 мм. Толщина, разумеется, варьируется от 0,5 до 1,5 мм, что позволяет использовать термопрокладку и в десктопном компьютере, и в ноутбуке. Информация о составе крайне расплывчата – производитель заявляет об использовании силикона со специальными добавками. По консистенции и удобству нанесения Thermal Pad сравним с предыдущим участником.

Результаты тестирования показывают хорошие результаты. Несмотря на низкую заявленную теплопроводность – всего 6 Вт/мК – температуры процессора и видеокарты сопоставимы с таковыми у более дорогих конкурентов.

1 Coollaboratory Liquid MetalPad

Лидирующую позицию рейтинга занимает крайне специфичная модель от Coollaboratory. Эта смесь металлов – нечто среднее между термопастами и прокладками. От первых MetalPad досталась крайне высокая эффективность. Отзывы пользователей говорят о том, что с данной термопрокладкой температуры компонентов примерно на 10 градусов ниже, чем с термопастами премиум-класса. От вторых – твердая консистенция. Тончайшие пластинки из смеси индия, висмута и меди остаются твердыми при комнатной температуре и переходят в жидкое состояние примерно при 60 градусах по Цельсию, заполняя мельчайшие неровности и полости между чипом и радиатором охлаждения.

В отличие от рассмотренных выше термопрокладок, использовать Liquid MetalPad следует вместо термопасты. Пластинки очень тонкие, тоньше фольги. Но это накладывает и определенные трудности в применении – материал очень сложно нарезать и аккуратно уложить на нужную поверхность. Также могут возникнуть проблемы с заменой пластин по истечении срока службы – металл может прикипеть к радиатору или крышке процессора, а значит перед заменой придется хорошенько поработать наждачной бумагой.

Источник

Выбор термопрокладки для ноутбука

Ноутбук иногда перестаёт работать: у него падает мощность, он периодически выключается или сильно шумит. Это происходит, когда перегреваются внутренние детали электроники. Последствия могут быть непредсказуемы, вплоть до невозможности ремонта. За техникой необходимо следить, чтобы не возникали такие проблемы. Особенно если компьютер дорогой и в нём хранится полезная информация. Для этого и существуют охлаждающие системы.

Подбор термопрокладки для ноутбука.

Система охлаждения — самая частая причина визита в ремонтную мастерскую. В лучшем случае вентиляция ноутбука может быть забита пылью, а в худшем — износился термоинтерфейс.

Какой бывает термоинтерфейс?

Термоинтерфейс — теплопроводящий состав между охлаждаемой плоскостью и теплоотводным устройством. Самым распространёнными являются термопасты и компаунды, они эксплуатируются для персональных компьютеров и ноутбуков. А также они предназначены и для микросхем различной электроники.

Термоинтерфейсы различают по видам:

Термопаста — мягкое вещество с высокой теплопроводностью. Она применяется для уменьшения теплосопротивления между двумя соприкасающимися гранями. Служит в электронике в качестве термоинтерфейса между деталью и устройством, отводящим от неё тепло (например, между процессором и радиатором). При применении теплопроводящей пасты необходимо учитывать, что её нужно наносить тонким слоем.

Руководствуясь инструкцией изготовителя и нанеся небольшое количество пасты, можно заметить, что она раздавливается при прижатии поверхностей друг к другу. При этом она заполняет все углубления и неровности на материалах и равномерно распространяется по всей детали. Полимерные составы служат для улучшения герметичности и прочности электронных соединений. Представляют собой смолы, которые затвердевают после их залития на теплоотдающую поверхность.

Клеи используют когда невозможно прикрутить теплоотвоводящий материал к процессору, чипсету и т. д. Его редко применяют из-за точности соблюдения технологии нанесения на плоскость. Если их нарушить, то это может привести к поломке. Последнее время набирает популярность спайка жидким металлом. Такой способ даёт рекорды по удельной теплоотводности. Однако имеет большое количество сложностей, таких как подготовка материала к пайке, а также материалы спаиваемых деталей. Ведь алюминий, медь и керамика непригодны для этого.

Что такое термопрокладка?

На сегодняшний день самым популярным термоинтерфейсом являются термопаста и термопрокладка. Термопрокладка — небольшая пластинка, которая размещается между нагревающимся элементом ноутбука (например, чипсет, память, южный мост, видеокарта) и радиатором (охлаждающим элементом).

Многие используют для этого термопасту. Но она не может давать такое же решение, как прокладка. Всё дело в том, что с большим объёмом работы паста не справится. Паста не может полностью залить ровно всю поверхность. Всегда останется небольшой зазор, что плохо для системы охлаждения. Теплопроводящая прокладка обладает высокими теплопроводимыми свойствами, она эластична и прекрасно заполняет зазоры промеж поверхностей.

Они бывают разных размеров в зависимости от размеров микросхем. Главное, это правильно подобрать толщину. Бывают от 0,5 до 5 мм и больше. Большинство специалистов рекомендуют выбирать 1 мм. Но лучше всего при разборке устройства самому измерить свою старую изоляцию. Категорически запрещается использовать её повторно. Это приведёт к поломке детали.

Подложка охлаждает детали, которые работают в режиме высокой температуры. Если она испортится, нужная деталь не будет достаточно охлаждаться, что приведёт к перегреву системы. Как только компьютер начинает медленно работать или выключается, необходимо сразу его разобрать и почистить вентиляторы и вместе с тем поменять термоизоляцию.

Если этого не сделать, то температура увеличится до 100 и больше градусов по Цельсию. Микросхемы начнут медленно плавиться, и на этом их функция закончится. Благодаря эластичности, теплоотводящая прокладка защитит микросхемы от температурных и механических деформаций. Поэтому, чтобы увеличить срок службы ноутбука, открывать заднюю крышку и осматривать внутреннее состояние необходимо регулярно.

Элементы теплопередачи бывают из разных материалов:

Выбираем материал прокладки

Керамическая

Теплопроводящие керамические подложки — на сегодняшний день являются лучшими для отвода тепла от электронных микросхем к радиатору охлаждения. Самые эффективные из них изготовлены из нитрида алюминия (AlN).

Какие выгоды от использования подложек из нитрида алюминия?

Существует мнение, что керамику из нитрида алюминия легко сломать. Но это не так. Подложка самой меньшей толщины способна выдержать небольшой прижим. Она немного сгибается, что позволяет принять форму радиатора.

Высокая теплопроводность обеспечивает возможность использовать изоляцию увеличенной толщины без ухудшения теплового сопротивления. Этим достигается уменьшение ненужного зазора между схемой и радиатором. Например, теплоотводная прослойка из нитрида алюминия толщиной 1 мм уменьшает зазор по сравнению со слюдой в 20 раз, но проигрывает по сопротивлению в 10 раз.

Электрическая прочность термопрокладок из нитрида алюминия гарантируется на уровне не менее 16 кВ/мм, что почти в два раза превышает этот показатель у силиконовых подложек.

Силиконовая

Устойчивая к высоким температурам и также применяется для охлаждения элементов ноутбука. Наиболее часто её применяют для отвода тепла от процессора, графического чипа, видеопамяти, оперативной памяти, северного и южного мостов.

Силикон нужен тогда, когда контакта двух плоскостей нет или когда нет гарантии, что он будет. Тогда его задачей становится заполнить просвет и передать тепло от горячей к холодной поверхности эффективнее, чем термопаста. Эта прокладка эластична, может сжиматься и разжиматься в зависимости от толщины просвета.

Силикон легче подобрать по толщине. В основном они продаются большими по размерам листами. Если поставить один размер, а зазор ещё остаётся, то можно отрезать и поставить ещё одну. Поэтому необязательно измерять расстояние между двумя поверхностями до того, как поставить изоляцию.

Подложка сжимается лучше, чем остальные. Поэтому при ударе или вибрации они смягчают компоненты. Ещё один плюс силикона в том, что для установки подложек использование герметика необязательно. Минусом силиконовых прокладок есть их недолгий срок службы. Это следует также учитывать при покупке более дорогих изделий.

Медная

В последнее время всё большую популярность приобретает этот материал. Они используются для теплоотвода графических и центральных процессоров. Теплопроводность медных подложек значительно выше, чем у силиконовых. Но при их использовании необходим герметик, чтобы скрыть просвет между поверхностями микросхем и радиатора.

Необходимо точно знать толщину при выборе медных подложек с учётом использования термопасты. Они не такие эластичные, как силиконовые, и зазор между поверхностями нужно измерить. При воздействии радиатора герметик слегка выдавливается, но это неопасно и под действием времени он удаляется. Применение медной термоизоляции более трудоёмко, однако более эффективно.

Тест термопрокладок

Для теста, как материал, был выбран силикон, также учитывалось множество других показателей. При проверке теплопроводности лучше всех себя показывали изделия Bergquist, сделанные в США, с заявленным показателем 6 Вт/(м·К).

Почти тот же результат показали российские прокладки Coolian и CoolerA с теми же параметрами. Единственный минус — это цена, они довольно дорогие. Швейцарские Arctic Cooling с заявленной теплопроводностью 6 Вт/(м·К), российские Coolian с 3 Вт/(м·К) и китайские Aochuan с 3 Вт/(м·К) показывают примерно один результат по степени термоизоляции.,

И наконец, разработки с теплопроводностью 1,0–1,5 Вт/(м·К). Такой вид охлаждения подойдёт компьютерам не перегревающимся, использующим малое количество ресурсов. В этой категории все изделия показали себя одинаково. Все имели приблизительно одинаковые свойства, и все выполнили заявленные требования.

Термопрокладки можно выбрать любые, в зависимости от того, какие параметры вам подходят. Замену термоизоляции лучше доверить профессионалам, чтобы не повредить нежные микросхемы ноутбука.

Источник

О выборе термопрокладок для видеокарт и других мощных радиоэлектронных устройств

Известно, что время эксплуатации полупроводниковых микросхем (ресурс) уменьшается в два раза с каждым повышением температуры на 10 градусов. Для максимального увеличения продолжительности работы, а также увеличения разгонного потенциала желательно максимально снижать температуру, при которой работают производительные видеокарты, FPGA и ASIC-и. Для этого используются производительные системы охлаждения, обычно состоящие из радиаторов, вентиляторов и термоинтерфейса (прокладок и пасты) между ними и охлаждаемым устройством.

Очень частой причиной проблем с теплоотводом является поломка вентиляторов, которая устраняется их заменой или ремонтом (подробнее в статье Ремонт и профилактика механической части вентиляторов видеокарт, а также Ремонт вентиляторов с оторванной обмоткой статора).

Иногда, несмотря на использование массивных, хорошо обдуваемых радиаторов, не удается снизить до приемлемых значений температуру (видео)процессора, чипов памяти и электронных элементов, отвечающих за формирование рабочих напряжений. Часто это связано с выработкой ресурса или применением некачественной термопасты и/или термопрокладок (Thermal Pads). Кроме того, свое влияние оказывает и погрешность при изготовлении самих радиаторов, которые могут иметь небольшие перекосы/перепады толщины в разных местах.

Силиконовые термопрокладки, широко использующиеся в вычислительной технике:

Негативное влияние на температурный режим оказывает и неправильно подобранная толщина термопрокладок, которая не позволяет радиатору выполнять свои функции. Это может быть связано с чрезмерной толщиной прокладок в каком-то месте, из-за чего радиатор не прижимается к другим деталям, либо из-за малой толщины, которая недостаточна для передачи тепла от горячей микросхемы к радиатору. В этом случае нужно либо использовать термопрокладки разной толщины, либо использовать в одном из мест очень мягкие (легко деформирующиеся) прокладки (иллюстрация с igorslab):

В любом случае, для увеличения эффективности работы теплоотвода следует точно подбирать материал и толщину термопрокладок, а также термопасту. При этом следует учитывать, что чем тоньше слой термоинтерфейса, тем выше его эффективность.

Как выбрать точную толщину термопрокладки?

При выборе толщины прокладок нужно точно измерить величину зазора между охлаждаемой и отводящей тепло поверхностями. Толщина прокладки (Thermal Pad) обычно подбирается равной ширине измеренного зазора плюс 0.1-0.5 мм для обеспечения прижима с учетом деформации материала прокладки. При отсутствии подходящей толщины в имеющемся ассортименте прокладок, следует подбирать ближайшую по размеру, округляя найденный размер в большую сторону. Установка немного большей прокладки увеличивает ее прижим, что снижает тепловое сопротивление и увеличивает эффективность.

График зависимости теплового сопротивления термопрокладок Keratherm от их толщины и прижимного усилия (чем меньше тепловое сопротивление, тем лучше):

Не следует проявлять фанатизм, используя слишком толстые прокладки, особенно, если они очень жесткие. Из-за сильного прижима может произойти повреждение BGA-шариков охлаждаемых микросхем, которое неизбежно приведет к отвалу чипа. В связи с этим, при установке термопрокладок на микросхемы VRAM, не стоит использовать длинные «термоковрики» с поверхностью, закрывающей сразу несколько микросхем. Лучше вырезать индивидуальную прокладку для каждого чипа. Это обеспечит хороший прижим и освободит место для избыточной массы деформирующейся прокладки в стороне от чипа, что уменьшит вероятность повреждения BGA-контактов.

При выборе прокладок следует учитывать, насколько сильно они могут деформироваться при сжатии. Поправка на прижим может варьироваться в зависимости от мягкости использующегося термоинтерфейса. Различные материалы имеют свою способность к деформации, которая может достигать 1 мм при использовании мягкой прокладки толщиной в несколько миллиметров.

Пример, иллюстрирующий установку термопрокладки средней твердости между радиатором и печатной платой (иллюстрация с igorslab):

Для точного измерения размера зазора (промежутка) между плоскостью радиатора и охлаждаемой поверхностью удобно использовать калиброванные металлические пластины (толщиномер). При его покупке следует ориентироваться на модели, в которых шаг между соседними толщинами составляет 0.05-0.1 мм.

Пример толщиномера (Blade Thickness Metric Filler) с подходящим шагом в диапазоне 0.05-1mm, который можно использовать для измерения величины зазора при подборе прокладок:

Измерения нужно производить с присоединенным к плате устройства радиатором. При этом между кристаллом GPU и пластиной охлаждения необходимо вставить прокладку толщиной примерно 0.1 мм, которая будет имитировать термопасту (это может быть кусочек обычной бумаги для принтера).

Как выбрать материал для термопрокладки?

В настоящее время производится достаточно большой ассортимент термопрокладок, имеющих различные технические характеристики. Основной является thermal conductivity — величина термопроводности прокладки (измеряется в W/mK):

Чем больше величина теплопроводности (число W/mK), тем выше эффективность отвода тепла от горячих микросхем.

При выборе термопрокладок, кроме толщины и термопроводности, следует обращать внимание на такие параметры, как:

Как правило, чем выше плотность и твердость прокладки, тем лучше ее теплопроводность (Thermal Conductivity).

Рейтинг теплопроводности различных термопрокладок и материалов, W/mK (Вт/мK):

Термопрокладки GAP PAD HC 3.0 фирмы Bergquist:

При покупке термопрокладок нужно ориентироваться на данные об их характеристиках от производителя. В случае если их нет, то ориентиром может стать их цвет. Обычно, чем темнее прокладка, тем лучше у нее должна быть теплопроводность (это справедливо не во всех случаях).

Ориентировочная информация о связи цвета термопрокладок с их теплопроводностью:

При выборе термопрокладок, кроме теплопроводности, нужно обращать внимание на их твердость.

Очень мягкие прокладки из терморезины обычно содержат гель (силиконовое масло), который при высоких температурах может вытечь, что ухудшит теплопередачу, приведет к затвердеванию прокладки, потере ею эластичности, увеличит накопление грязи на плате и т. д. В то же время, мягкие прокладки очень эластичны, благодаря чему эффективнее заполняют пространство между микросхемами и радиатором:

Очень твердые прокладки должны быть идеально подогнаны по толщине, в противном случае неизбежно появление перекосов и отсутствие охлаждения в самых неподходящих местах. При установке термопрокладок из меди, алюминия и других твердых материалов необходимо промазывать качественной термопастой место их соединения с охлаждаемыми электронными элементами и радиатором, а также учитывать электропроводимость. Это ухудшает коэффициент теплопроводности. Чем тоньше слой нанесенной пасты и отполированнее поверхность твердой термопрокладки/радиатора, тем меньше теплопотерь и выше эффективность такого термоинтерфейса.

Изображение с информацией о твердости прокладок по Шору из различных материалов (по материалам сайта igorslab):

По мнению авторов сайта igorslab, лучше всего выбирать термопрокладки с твердостью класса A по Шору, которые имеют диапазон твердости от 0 (желатиновая консистенция) до 100 (твердый пластик).

Условная градация термопрокладок и других материалов по степени их твердости/эластичности:

Термопрокладки с нитридом алюминия (Aluminum Nitride Plate), имеющие очень хорошую теплопроводность:

Заключение

Какие бы качественные прокладки не использовались, со временем они теряют свои полезные свойства, утрачивают эластичность и теплопроводность. В связи с этим, при чистке видеокарт и других устройств, использующихся для майнинга, следует проверять качество прокладок и, при необходимости, производить их замену.

В случае, если нет термопрокладок необходимой толщины, можно делать слоеный пирог из нескольких прокладок, набирая нужный размер итогового термоинтерфейса. При установке новых термопрокладок нужно не забывать снимать с них защитную пленку.

Так как термопрокладки со временем достаточно сильно прилипают к охлаждаемой поверхности, при демонтаже систем охлаждения следует проявлять аккуратность и не спешить отделять радиатор от печатной платы. Это часто приводит к повреждению термопрокладок, их разрыву или расслоению.

При установке новой термопрокладки ее нужно раскатывать по поверхности чипа, удаляя воздух между ними.

Источник