Guida alla Pasta Termica 2020
Che cos'è, come funziona e quale comprare
Che cos'è, come funziona e quale comprare
La Pasta Termoconduttiva, o più comunemente chiamata Pasta Termica, è una pasta in grado di far trasferire il calore da una parte all'altra (conducibilità termica) con un elevato peso specifico (Wikipedia), ed è solitamente usata nelle CPU e GPU per consentire la dissipazione del calore, tenendola dunque ad una temperatura stabile o al di sotto di una soglia critica.
Come detto il compito di una pasta termica è quello di trasferire il calore tra due parti: la parte più calda (Hotspot) dell'IHS - Integrated Heat Spreader, la piastra in metallo che ricopre il die - e il Dissipatore, il dispositivo che si occupa di estrarre il calore
La pasta termica gioca così un ruolo fondamentale nel trasferire il calore generato da una CPU o da una GPU: al di sotto di quella che possiamo definire "scocca" – l'IHS (nell'immagine heatspreader) appunto – giace il Die, la piastrina in semiconduttore sul quale è presente il circuito elettronico della CPU. Il Die, essendo un elemento che tende a riscaldarsi, viene dissipato internamente all'IHS che a sua volta trasferirà il suo calore al dissipatore: l'area su cui si concentra il calore nell'IHS è detto Hotspot.
Schema di una CPU vista lateralmente. Nell'immagine, l'hotspot indica l'area riscaldata dal die.
Se ti stai chiedendo "è possibile rimuovere l'IHS dal processore?" la risposta è sì: tale pratica prende il nome di Delid e permette in alcune situazioni di migliorare la conducibilità del calore tra Die e Dissipatore.
Nota bene: alcuni IHS sono saldati, come nelle CPU AMD Ryzen e alcuni top di gamma di Intel, tramite metallo fuso (come l'Indio). In questi casi, effettuare il delid sarebbe un'operazione difficile e tanti benefici visibili.
Delid di una CPU, è stato tolto l'IHS per mostrare il die a nudo (qui si può vedere ancora la pasta termica applicata).
Conducibilità Termica
La conducibilità termica indica l'attitudine di un materiale a trasmettere il calore: se questa è bassa si parla di isolante termico, se invece è alta si parla di conduttore termico.
Nel Sistema Internazionale la conducibilità termica si misura in watt per metro-kelvin con la formula W/(mK). I watt indicano la potenza generata (nel nostro caso dal die), il metro la lunghezza percorsa e i kelvin la temperatura.
Il Dissipatore
In un dissipatore ad aria troviamo la base da cui partono le Heatpipe, piccoli tubi in rame che si collegano al gruppo lamellare (l'insieme di lame in alluminio); in questa fase le lamelle aumentano l'efficienza di sottrazione di calore, aumentando il rapporto superficie/volume.Grazie poi alla ventola di dissipazione, mossa da un piccolo motore elettrico che fornisce un flusso di aria di ventilazione, si riesce a rimuovere la quasi totalità del calore.
Inutile dire che la scelta di un buon dissipatore, oltre che della pasta termica, è fondamentale per gestire adeguatamente le temperature di una CPU, argomento che abbiamo affrontato adeguatamente in questa guida (#).
Dettagli della base di un dissipatore su cui è presente una pasta pre-impressa
Ci sono poi i dissipatori a liquido: in questo caso il liquido, avendo una conduttività termica maggiore dell'aria (0,60 W/mK contro i 0.026 Wmk che si sommano a quella del rame e dell'alluminio, rispettivamente 390 e 290 W/mK), riuscirà a trasferire maggiore calore, e dunque essere più efficiente.
Sempre riguardo i dissipatori a liquido bisogna distinguere gli AIO e i Custom: i primi (AIO, All in One) sono già pronti all'uso, mentre i Custom sono soluzioni personalizzabili. Di questo parleremo in un'altra guida dedicata (#).
Caratteristiche di una pasta termica
Ora che abbiamo le basi per comprendere i dati possiamo dire che una pasta termica varia per:
- Quantità del dosatore: si misura in ml o in gr, solitamente il rapporto è di 0,10ml/applicazione, ergo un tubetto da 1ml consentirà un massimo di 10 applicazioni
- Coefficiente di conducibilità termica: espressa in W/ml, maggiore è il valore maggiore calore sarà trasferito
- Densità: espressa in g/cm3, indica la liquidità della pasta. Più è dura, più sarà difficile applicarla.
- Viscosità: espressa in Pa·s, maggiore è il valore maggiore è la tenuta della viscosità all'aumentare delle temperature. Minore è la viscosità, maggiore sarà la pressione da applicare sul dissipatore in fase di montaggio. In caso di alta viscosità bisognerà preriscaldare la pasta, riscaldare il dissipatore (tra 60°C e 70°C), applicare la pasta e chiudere il dissipatore sulla CPU prima che questa si raffreddi.
La fase di applicazione di una pasta termica sull'IHS di un processore
Quali paste termiche evitare
Se è vero che una pasta termica può fare la differenza è anche vero che nella maggior parte dei casi, soprattutto se non stiamo valutando un overclock o una build in particolare, qualunque pasta termica di buona fattura è in grado di garantire una buona conduzione di calore.
Quindi è importante scegliere una pasta con un buon rapporto qualità/prezzo, calcolato sia in base alla quantità di prodotto contenuto all'interno del tubetto, sia in base al coefficiente di conducibilità termica. Evita però le paste termiche economiche: spesso contengono il silicone, un materiale che rende più semplice l'applicazione della pasta ma allo stesso tempo si degrada più facilmente nel tempo.
Per ultimo considera la facilità di applicazione: questa caratteristica è l'insieme di due fattori, ovvero la densità – come già detto, più è alta maggiore sarà la difficoltà d'applicazione – e la viscosità – una pasta con un fattore di viscosità basso è più adatto a metodi di montaggio a bassa pressione, come ad esempio il metodo "push pin" (vedi immagine sotto).
La viscosità è una grandezza fisica che misura la resistenza di un fluido allo scorrimento
Occhio alla scadenza!
Dulcis in fundo assicurati che la pasta termica non sia scaduta: eh già, anche la pasta termoconduttiva ha una scadenza! Di sicuro non si fa riferimento alla perdita dei valori proteici (non è mica il latte!) però si corre il rischio di farla seccare. Inoltre, alcuni composti sono basati su reazioni di bicomponenti, quindi potremmo ritrovarci di fronte a paste non perfettamente amalgamate. Nel dubbio, fai un'applicazione su un foglio di carta e controlla che dalla pasta non escano liquidi diversi tra di loro.
Assicurati quindi di acquistare prodotti di qualità e di marchi rinomati oppure da store che hanno un grande volume d'affari: in questo modo abbasserai i rischi di trovarti tra le mani una pasta non più buona, e dunque da buttare.
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