Perchè è necessaria la Pasta Termoconduttrice?
Le superfici del dissipatore e della Cpu/Gpu possono sembrare liscie e ben levigate, ma in realtà sono sempre presenti delle piccole irregolarità nelle quali andranno ad annidarsi delle piccole sacche d'aria. Questa è una pessima conduttrice di calore e, se non si provvedesse ad eliminarla, andrebbe a limitare di molto lo scambio termico tra le due superfici, rischiando di provocare un innalzamento della temperatura dannoso per l'hardware.
Ed ecco che entra in gioco la pasta termoconduttrice (o termica): il suo compito è infatti quello di sostituirsi all'aria in modo da massimizzare il ponte termico.
N.B.: Il migliore scambio termico avviene comunque dal contatto tra le superfici del dissipatore e dell'heat-spreader della cpu. Di conseguenza, al fine di ottenere il miglior risultato, la pasta termica deve andare a riempire solamente le zone "vuote" (da cui il consiglio di applicare sempre solo un sottile velo di pasta).
Quando si parla di superficie di contatto tra dissipatore e cpu, oltre alle irregolarità (superficie liscia o ruvida) si dovrebbe anche considerare la planarità (concava o convessa) delle stesse:
In questo secondo caso però, la pasta termica potrebbe non essere sufficiente, costringendo a ricorrere alla sostituzione o alla lappatura.
I vari tipi di Pasta Termica
La maggior parte delle paste termoconduttive consistono in una sospensione di particelle termicamente conduttive all'interno di una pasta a base siliconica o sintetica.
Le paste termiche si suddividono quindi in:
Ceramiche: sono le più comuni, solitamente di colore bianco (in quanto le polveri ceramiche hanno questa tonalità).
Metalliche: alcune delle più famose paste termiche appartengono a questa categoria. Contengono particelle solide di metallo (solitamente argento, rame ed alluminio) ed hanno di solito prestazioni migliori di quelle ceramiche. A causa della composizione, queste paste conducono l'elettricità, quindi si deve prestare una certa attenzione al momento della stesura per evitare che vada a toccare i componenti attorno all'heat-spreader.
Carboniche: contengono conduttori a base carbonica (polvere di diamante o corte fibre di carbonio). Sono in assoluto le migliori paste termiche, ma anche le più costose.
Metallo Liquido: in questo caso è assente la base siliconica, si parla infatti di una lega metallica liquida a base di Gallio. Queste paste sono molto prestanti (e care..) ma hanno un grave difetto: se usate su dissipatori con la base di alluminio, ne corrodono la superficie rovinandola. Se ne consiglia quindi l'utilizzo solamente su dissipatori di alta qualità (con la superficie di contatto in rame, argento, zinco o oro). Anche in questo caso la pasta conduce elettricità.
Alle normali paste termiche descritte finora si affiancano altre due tipologie di prodotti:
Pad Termici: consistono in sottili strati di materiale termoconduttivo che possono essere ritagliati ed applicati tra le superfici del dissipatore e della cpu per andare a sostituire la pasta termica. Comodi e "puliti", hanno però solitamente prestazioni ben inferiori alle paste normali, portandoci quindi a sconsigliarvene l'utilizzo laddove sia possibile.
Unica eccezione è il prodotto della Coollaboratory, a base di metallo liquido, che ha invece delle prestazioni molto buone (permangono comunque i difetti elencati per la corrispettiva pasta).
Paste Termoconduttive Bicomponente: consistono in due sostanze separate le quali, una volta mescolate, si incollano in maniera molto forte (prestate quindi attenzione nell'utilizzarla!). Questa può essere una buona soluzione per fissare dissipatore e chipset ove risulti difficile o impossibile il montaggio, o anche per attaccare dei dissipatori per le Ram.
Note ed Osservazioni
Come avete avuto modo di notare, esistono diversi tipi di pasta termoconduttiva, dalle più performanti a quelle più economiche. Da precisare è il fatto che tra le migliori paste ed una più economica si ha una differenza di appena 5-6 gradi, che scende a 2-3 quando si vadano a considerare prodotti di buona qualità. Per gli utilizzatori comuni, quindi, una qualunque pasta termica andrà benissimo. Quelle ad alte prestazioni (e di conseguenza più costose) sono per gli utilizzatori più esigenti, che si dilettano in overclock spinti.
Un fattore che invece andrebbe tenuto in conto è la degradabilità di questi prodotti. Molte paste economiche (quelle siliconiche a base ceramica) tendono col tempo ad asciugarsi e ad indurirsi, andando a diminuire il proprio potere conduttivo e quindi facendo alzare le temperature dei chipset. Quando ciò avviene, è bene smontare il dissipatore, rimuovere la vecchia pasta ed applicarne un nuovo strato (ricordatevi che la pasta deve essere sostituita ogni volta che si smonta il dissipatore. Non può essere riutilizzata). Questo problema si sente di meno nel caso di paste a base metallica o carbonica dove, anzi, esistono casi di prodotti che raggiungono le prestazioni ottimali dopo 200 ore di utilizzo, e che vengono garantite per durare fino ad 8 anni.
Esistono diverse scuole di pensiero per quanto riguarda la stesura delle paste termiche. Ricordandovi che si parla sempre di uno strato il più possibile sottile ed uniforme, andiamo di seguito ad analizzare i metodi più diffusi.
La prima tecnica consiste nell'applicare sulla cpu una piccola quantità di pasta (all'incirca l'equivalente di un chicco di riso nel caso di normali cpu), che verrà poi stesa fino ad ottenere un velo sottile che ricopra l'intera superficie.
Può essere applicata sia al centro dell'heat-spreader, sia su di un bordo. Nel primo caso, un metodo comodo per ottenere una buona stesura è quello di effettuare un movimento circolatorio, a partire dal centro ed allargandosi verso i bordi. La pressione deve essere leggera, in modo da evitare di lasciare delle parti scoperte, sopratutto al centro: ricordatevi infatti che questa è la zona maggiormente soggetta ad un aumento di temperatura.
Per la stesura della pasta si possono utilizzare le spatole fornite nelle confezioni di alcuni prodotti, oppure una scheda rigida come, ad esempio, le ricariche telefoniche.
Molti utilizzano invece un dito, avvolgendolo in una pellicola di plastica come il domopack o utilizzando un guanto in lattice (in modo da non contaminare la pasta con piccoli residui di pelle, sporicizia o acidi del sudore. Ricordate inoltre che la superficie del dito presenta delle irregolarità, come le impronte digitali, che potrebbero influire sul risultato finale). Questo metodo è altrettanto funzionale, e spesso molto comodo nel caso in cui la cpu sia già montata nella sua sede e vi siano degli impedimenti ai lati del socket che rendano difficoltoso l'uso delle spatole.
Questo è il risultato finale:
Alcuni prodotti, come ad esempio la Zalman ZM-STG1, vengono forniti di un comodo pennellino.
In questo caso l'applicazione è ancora più semplice. Ci basterà intingere il pennello, facendo attenzione a non raccogliere troppa pasta, ed iniziare a ricoprire la cpu. Il risultato finale dovrà, ovviamente, essere uguale a quello precedentemente illustrato.
Un secondo metodo consiste nell'applicare, al centro della cpu, sempre la medesima quantità di pasta. A questo punto, però, si procederà immediatamente al montaggio del dissipatore, lasciando alla pressione che questo esercita sul processore il compito di spalmare la pasta.
Questa tecnica funziona, ma è doveroso far notare che in alcuni casi (ad esempio con superfici non perfettamente piane, oppure con l'uso di paste termiche molto dense come la maggior parte di quelle a base d'argento) la stesura della pasta risulta essere grossolana e poco omogenea, o addirittura non completa, lasciando delle zone della superficie scoperte.
Applicazione di paste a base di Metallo Liquido
Questo genere di prodotto merita un discorso a parte. La sua stesura risulta più difficoltosa che nei casi precedenti, a causa della consistenza molto fluida e della tendenza (simile a quella del mercurio dei vecchi termometri) a riunirsi in una goccia.
La prima parte della procedura è simile alle precedenti. Si inzia applicando una piccola goccia al centro del processore (in questo caso è consigliabile tenere la cpu in mano per poter agire più liberamente):
La scarsa viscosità di questo tipo di prodotto fà si che questo tenda a scivolare sulla superficie dell'heat-spreader, quindi prestate attenzione. A questo punto, aiutandoci con un cotton-fioc, iniziamo a distendere la goccia con movimenti rotatori cercando di ottenere un velo sottile come nei casi precedenti. Questo non rimarrà perfettamente liscio ma non preoccupatevi, è normale.
Ecco come si presenterà a lavoro terminato (in questo caso applicata sulla superficie del dissipatore):
Applicazione Pad Termici
Questo è il caso più semplice. E' infatti sufficiente posizionare il pad sulla cpu e poi avvitarci sopra il dissipatore. La pressione esercitata da quest'ultimo farà il resto. Nel caso in cui le dimensioni del pad siano eccessive, basterà ritagliarlo della grandezza voluta.
La procedura è la stessa anche in caso di pad termici a base di metallo liquido, ma in questo caso bisognerà prestare un minimo di attenzione in più in quanto questi prodotti sono molto sottili e si lacerano facilmente.
Note ed Osservazioni
Molto spesso viene consigliato di applicare, per comodità, la pasta termica sulla base del dissipatore invece che sul chipset. Personalmente vi sconsiglio di utilizzare questa soluzione, per due motivi:
di solito la base del dissipatore è più ampia rispetto a quella della cpu. In questi casi si rischia di sprecare una grossa quantità di pasta su zone che non andranno in contatto con le superfici calde;
in caso di chipset privi di heat-spreader c'è il rischio di andare a coprire con la pasta dei componenti che non dovrebbero venirne a contatto (cosa particolarmente rischiosa in caso di paste elettricamente conduttive)
Ricordo inoltre che in commercio esistono alcuni dissipatori aftermarket (come quelli della Arctic Cooling) già provvisti di una strato di buona pasta termica. In questi casi si può procedere tranquillamente al montaggio.
Rimozione della Pasta Termica
Esistono due soluzioni per ripulire le basi del dissipatore e del chipset dai residui delle vecchie paste. La prima, più casereccia, consiste nell'effettuare una prima passata con un panno morbido (la carta da cucina tipo scottex o la carta igienica vanno benissimo) per rimuovere il grosso della pasta. Dopodichè si procederà a ripulire gli ultimi residui utilizzando un panno o un cotton-fioc imbevuti in prodotti quali l'acetone, la trielina o l'alcol da cucina. (quest'ultimo è il meno efficace).
Per i perfezionisti, è possibile dare una terza passata con un prodotto lucidante come il Sidol, in modo da lasciare le superfici "a specchio".
La seconda soluzione consiste nell'affidarsi a prodotti appositi, come ad esempio l'Arcticlean Remover:
In questo caso si hanno due distinti flaconi. Con il primo, il Remover, si procederà ad eliminare il grosso della vecchia pasta. Con il secondo, il Purifier, si andrà invece a ripulire le superfici dagli ultimi residui.
Le superfici del dissipatore e della Cpu/Gpu possono sembrare liscie e ben levigate, ma in realtà sono sempre presenti delle piccole irregolarità nelle quali andranno ad annidarsi delle piccole sacche d'aria. Questa è una pessima conduttrice di calore e, se non si provvedesse ad eliminarla, andrebbe a limitare di molto lo scambio termico tra le due superfici, rischiando di provocare un innalzamento della temperatura dannoso per l'hardware.
Ed ecco che entra in gioco la pasta termoconduttrice (o termica): il suo compito è infatti quello di sostituirsi all'aria in modo da massimizzare il ponte termico.
N.B.: Il migliore scambio termico avviene comunque dal contatto tra le superfici del dissipatore e dell'heat-spreader della cpu. Di conseguenza, al fine di ottenere il miglior risultato, la pasta termica deve andare a riempire solamente le zone "vuote" (da cui il consiglio di applicare sempre solo un sottile velo di pasta).
Quando si parla di superficie di contatto tra dissipatore e cpu, oltre alle irregolarità (superficie liscia o ruvida) si dovrebbe anche considerare la planarità (concava o convessa) delle stesse:
In questo secondo caso però, la pasta termica potrebbe non essere sufficiente, costringendo a ricorrere alla sostituzione o alla lappatura.
I vari tipi di Pasta Termica
La maggior parte delle paste termoconduttive consistono in una sospensione di particelle termicamente conduttive all'interno di una pasta a base siliconica o sintetica.
Le paste termiche si suddividono quindi in:
Ceramiche: sono le più comuni, solitamente di colore bianco (in quanto le polveri ceramiche hanno questa tonalità).
Metalliche: alcune delle più famose paste termiche appartengono a questa categoria. Contengono particelle solide di metallo (solitamente argento, rame ed alluminio) ed hanno di solito prestazioni migliori di quelle ceramiche. A causa della composizione, queste paste conducono l'elettricità, quindi si deve prestare una certa attenzione al momento della stesura per evitare che vada a toccare i componenti attorno all'heat-spreader.
Carboniche: contengono conduttori a base carbonica (polvere di diamante o corte fibre di carbonio). Sono in assoluto le migliori paste termiche, ma anche le più costose.
Metallo Liquido: in questo caso è assente la base siliconica, si parla infatti di una lega metallica liquida a base di Gallio. Queste paste sono molto prestanti (e care..) ma hanno un grave difetto: se usate su dissipatori con la base di alluminio, ne corrodono la superficie rovinandola. Se ne consiglia quindi l'utilizzo solamente su dissipatori di alta qualità (con la superficie di contatto in rame, argento, zinco o oro). Anche in questo caso la pasta conduce elettricità.
Alle normali paste termiche descritte finora si affiancano altre due tipologie di prodotti:
Pad Termici: consistono in sottili strati di materiale termoconduttivo che possono essere ritagliati ed applicati tra le superfici del dissipatore e della cpu per andare a sostituire la pasta termica. Comodi e "puliti", hanno però solitamente prestazioni ben inferiori alle paste normali, portandoci quindi a sconsigliarvene l'utilizzo laddove sia possibile.
Unica eccezione è il prodotto della Coollaboratory, a base di metallo liquido, che ha invece delle prestazioni molto buone (permangono comunque i difetti elencati per la corrispettiva pasta).
Paste Termoconduttive Bicomponente: consistono in due sostanze separate le quali, una volta mescolate, si incollano in maniera molto forte (prestate quindi attenzione nell'utilizzarla!). Questa può essere una buona soluzione per fissare dissipatore e chipset ove risulti difficile o impossibile il montaggio, o anche per attaccare dei dissipatori per le Ram.
Note ed Osservazioni
Come avete avuto modo di notare, esistono diversi tipi di pasta termoconduttiva, dalle più performanti a quelle più economiche. Da precisare è il fatto che tra le migliori paste ed una più economica si ha una differenza di appena 5-6 gradi, che scende a 2-3 quando si vadano a considerare prodotti di buona qualità. Per gli utilizzatori comuni, quindi, una qualunque pasta termica andrà benissimo. Quelle ad alte prestazioni (e di conseguenza più costose) sono per gli utilizzatori più esigenti, che si dilettano in overclock spinti.
Un fattore che invece andrebbe tenuto in conto è la degradabilità di questi prodotti. Molte paste economiche (quelle siliconiche a base ceramica) tendono col tempo ad asciugarsi e ad indurirsi, andando a diminuire il proprio potere conduttivo e quindi facendo alzare le temperature dei chipset. Quando ciò avviene, è bene smontare il dissipatore, rimuovere la vecchia pasta ed applicarne un nuovo strato (ricordatevi che la pasta deve essere sostituita ogni volta che si smonta il dissipatore. Non può essere riutilizzata). Questo problema si sente di meno nel caso di paste a base metallica o carbonica dove, anzi, esistono casi di prodotti che raggiungono le prestazioni ottimali dopo 200 ore di utilizzo, e che vengono garantite per durare fino ad 8 anni.
COME APPLICARE LA PASTA TERMICA
Esistono diverse scuole di pensiero per quanto riguarda la stesura delle paste termiche. Ricordandovi che si parla sempre di uno strato il più possibile sottile ed uniforme, andiamo di seguito ad analizzare i metodi più diffusi.
La prima tecnica consiste nell'applicare sulla cpu una piccola quantità di pasta (all'incirca l'equivalente di un chicco di riso nel caso di normali cpu), che verrà poi stesa fino ad ottenere un velo sottile che ricopra l'intera superficie.
Può essere applicata sia al centro dell'heat-spreader, sia su di un bordo. Nel primo caso, un metodo comodo per ottenere una buona stesura è quello di effettuare un movimento circolatorio, a partire dal centro ed allargandosi verso i bordi. La pressione deve essere leggera, in modo da evitare di lasciare delle parti scoperte, sopratutto al centro: ricordatevi infatti che questa è la zona maggiormente soggetta ad un aumento di temperatura.
Per la stesura della pasta si possono utilizzare le spatole fornite nelle confezioni di alcuni prodotti, oppure una scheda rigida come, ad esempio, le ricariche telefoniche.
Molti utilizzano invece un dito, avvolgendolo in una pellicola di plastica come il domopack o utilizzando un guanto in lattice (in modo da non contaminare la pasta con piccoli residui di pelle, sporicizia o acidi del sudore. Ricordate inoltre che la superficie del dito presenta delle irregolarità, come le impronte digitali, che potrebbero influire sul risultato finale). Questo metodo è altrettanto funzionale, e spesso molto comodo nel caso in cui la cpu sia già montata nella sua sede e vi siano degli impedimenti ai lati del socket che rendano difficoltoso l'uso delle spatole.
Questo è il risultato finale:
Alcuni prodotti, come ad esempio la Zalman ZM-STG1, vengono forniti di un comodo pennellino.
In questo caso l'applicazione è ancora più semplice. Ci basterà intingere il pennello, facendo attenzione a non raccogliere troppa pasta, ed iniziare a ricoprire la cpu. Il risultato finale dovrà, ovviamente, essere uguale a quello precedentemente illustrato.
Un secondo metodo consiste nell'applicare, al centro della cpu, sempre la medesima quantità di pasta. A questo punto, però, si procederà immediatamente al montaggio del dissipatore, lasciando alla pressione che questo esercita sul processore il compito di spalmare la pasta.
Questa tecnica funziona, ma è doveroso far notare che in alcuni casi (ad esempio con superfici non perfettamente piane, oppure con l'uso di paste termiche molto dense come la maggior parte di quelle a base d'argento) la stesura della pasta risulta essere grossolana e poco omogenea, o addirittura non completa, lasciando delle zone della superficie scoperte.
Applicazione di paste a base di Metallo Liquido
Questo genere di prodotto merita un discorso a parte. La sua stesura risulta più difficoltosa che nei casi precedenti, a causa della consistenza molto fluida e della tendenza (simile a quella del mercurio dei vecchi termometri) a riunirsi in una goccia.
La prima parte della procedura è simile alle precedenti. Si inzia applicando una piccola goccia al centro del processore (in questo caso è consigliabile tenere la cpu in mano per poter agire più liberamente):
La scarsa viscosità di questo tipo di prodotto fà si che questo tenda a scivolare sulla superficie dell'heat-spreader, quindi prestate attenzione. A questo punto, aiutandoci con un cotton-fioc, iniziamo a distendere la goccia con movimenti rotatori cercando di ottenere un velo sottile come nei casi precedenti. Questo non rimarrà perfettamente liscio ma non preoccupatevi, è normale.
Ecco come si presenterà a lavoro terminato (in questo caso applicata sulla superficie del dissipatore):
Applicazione Pad Termici
Questo è il caso più semplice. E' infatti sufficiente posizionare il pad sulla cpu e poi avvitarci sopra il dissipatore. La pressione esercitata da quest'ultimo farà il resto. Nel caso in cui le dimensioni del pad siano eccessive, basterà ritagliarlo della grandezza voluta.
La procedura è la stessa anche in caso di pad termici a base di metallo liquido, ma in questo caso bisognerà prestare un minimo di attenzione in più in quanto questi prodotti sono molto sottili e si lacerano facilmente.
Note ed Osservazioni
Molto spesso viene consigliato di applicare, per comodità, la pasta termica sulla base del dissipatore invece che sul chipset. Personalmente vi sconsiglio di utilizzare questa soluzione, per due motivi:
di solito la base del dissipatore è più ampia rispetto a quella della cpu. In questi casi si rischia di sprecare una grossa quantità di pasta su zone che non andranno in contatto con le superfici calde;
in caso di chipset privi di heat-spreader c'è il rischio di andare a coprire con la pasta dei componenti che non dovrebbero venirne a contatto (cosa particolarmente rischiosa in caso di paste elettricamente conduttive)
Ricordo inoltre che in commercio esistono alcuni dissipatori aftermarket (come quelli della Arctic Cooling) già provvisti di una strato di buona pasta termica. In questi casi si può procedere tranquillamente al montaggio.
Rimozione della Pasta Termica
Esistono due soluzioni per ripulire le basi del dissipatore e del chipset dai residui delle vecchie paste. La prima, più casereccia, consiste nell'effettuare una prima passata con un panno morbido (la carta da cucina tipo scottex o la carta igienica vanno benissimo) per rimuovere il grosso della pasta. Dopodichè si procederà a ripulire gli ultimi residui utilizzando un panno o un cotton-fioc imbevuti in prodotti quali l'acetone, la trielina o l'alcol da cucina. (quest'ultimo è il meno efficace).
Per i perfezionisti, è possibile dare una terza passata con un prodotto lucidante come il Sidol, in modo da lasciare le superfici "a specchio".
La seconda soluzione consiste nell'affidarsi a prodotti appositi, come ad esempio l'Arcticlean Remover:
In questo caso si hanno due distinti flaconi. Con il primo, il Remover, si procederà ad eliminare il grosso della vecchia pasta. Con il secondo, il Purifier, si andrà invece a ripulire le superfici dagli ultimi residui.