Wärmeleitpaste vs. Wärmeleitpads
Wärmeleitpaste vs. Wärmeleitpad
Unterschiede von Wärmeleitpads im Vergleich zu Wärmeleitpaste
Thermische Interface-Materialien sind zweifelsohne ein sehr kritischer Aspekt beim Design von elektronischen Komponenten. Sie können sehr wohl den Unterschied zwischen einem funktionierenden Produkt und einem fehlerhaften Produkt ausmachen.
Der Zweck von Wärmeleitpads und Wärmeleitpaste besteht darin, einen bevorzugten Wärmeübertragungspfad zwischen wärmeerzeugenden Komponenten wie integrierten Schaltkreisen (CPUs) und Wärmeverteilern wie einem Kühlkörper zu schaffen.
Die Oberfläche einer CPU oder eines Kühlkörpers ist nie ganz eben oder flach sein. Es wird winzige Unebenheiten, Zwischenräume und Lücken geben, die es der Luft ermöglichen, durch die Komponenten zu gelangen.
Da Luft kein guter Wärmeleiter ist, wirken sich diese Lücken sehr negativ auf die Wärmeübertragung aus.
Daher wird ein Wärmeleitmaterial mit hoher Wärmeleitfähigkeit benötigt, um diese Lücken zu füllen und die Wärmeleitfähigkeit zwischen CPU und Kühlkörper zu verbessern. In unserem Beitrag 8 fertige Wärmemanagement-Lösungen haben wir verschiedene Materialien beschrieben, die für eine Wärmeableitung genutzt werden können. Wir liefern Wärmeleitpads mit Wärmeleitfähigkeiten von bis zu 15 W/mK und Wärmeleitpasten mit Wärmeleitfähigkeiten von bis zu 10 W/mK.
Wärmeleitpaste
Wärmeleitpaste oder Kühlpaste ist eine klebrige Masse, die als häufigstes wärmeleitfähiges Material zwischen Kühlkörper und CPU aufgetragen wird. Qualitativ hochwertige Pasten erzielen hierbei die beste Leistung, wenn es darum geht, Wärme abzuleiten und zu übertragen.
Wärmeleitpaste haftet sehr lange und ist eine sehr gute Option, wenn es um die Wärmeableitung zum Kühlkörper geht: Eine Schicht Wärmeleitpaste sorgt für eine vollständige Benetzung der Bauteiloberfläche.
Da es sich bei Wärmeleitpaste um eine zähe Flüssigkeit handelt, füllt sie alle Mikrovertiefungen am Bauteil bzw. an der Kühlkörper-Unterseite aus. Dadurch wird eine wesentlich bessere Wärmeableitung zum Kühlkörper erreicht.
Leider ist das Auftragen vor allem für Anfänger häufig nicht einfach und kann zu Schwierigkeiten führen. Außerdem ist Wärmeleitpaste im Gegensatz zu manchen Arten von Wärmeleitpads nicht dafür gedacht, größere Abstände zu überbrücken.
Wärmeleitpads
Wärmeleitpads lassen sich um einiges leichter verbauen als Wärmeleitpaste. Manchen Kühlkörpern liegen die Pads bereits bei, da sie sich sauber und problemlos anbringen lassen und auch Neulinge hier keine Schwierigkeiten haben. Auch in der Industrie werden bevorzugt Wärmeleitpads verbaut. Leider ist die Wärmeleitung aber nicht immer ganz so gut wie die der Wärmeleitpaste. Jedoch werden immer noch sehr kleine Lücken zwischen dem Prozessor und dem Wärmeleitpad verbleiben. Diese kleinen Luftspalte sorgen für eine etwas geringere Wärmeleitfähigkeit, da Luft weniger wärmeleitend ist.
Es ist zu bedenken, dass Wärmeleitpads eine einmalige Lösung sind. Sie müssen komplett ausgetauscht werden, wenn der Kühlkörper versetzt oder ausgetauscht werden soll. In diesem Fall müssen auch alle Kleberückstände entfernt werden, da sonst neue Unebenheiten und Lücken entstehen. Aber auch Wärmeleitpaste muss komplett entfernt und ersetzt werden.
Wärmeleitpads vs. Wärmeleitpaste: Haltbarkeit
Unter Lebensdauer-Aspekten wird von manchen Designs erwartet, dass sie unter rauen Einsatzbedingungen jahrzehntelang halten. Die Verwendung von Wärmeleitpaste als Wärmeableitung für den Kühlkörper übertrifft dabei jedes Pad und ist in Bezug auf die Verschleißfestigkeit die robustere Option. Im Gegensatz dazu wird ein Wärmeleitpad unter wiederholter thermischer Wechselbeanspruchung mit der Zeit spröde, wodurch der Wärmeleitpfad zwischen Kühlkörper und Bauteil unterbrochen werden kann
Dies ist schlicht auf das in diesen Produkten verwendete Material zurückzuführen. Wärmeleitpaste oder Wärmeleitfett haftet und verfestigt sich nach dem Auftragen. Wärmeleitpads bestehen dagegen aus einem schwammartigen Material bzw. weichem, gummiartigen Material. Wärmeleitpaste ist langlebiger und kostengünstiger. Dies gilt insbesondere bei wiederkehrenden Temperaturzyklen.
Vorteile von Wärmeleitpads gegenüber Wärmeleitpaste
- Keine Verschmutzung – Das Auftragen von Wärmeleitpaste kann ein schmutziger Prozess sein. Die Verwendung von Wärmeleitpads ist ein einfaches Abziehen und Aufkleben.
- Füllt größere Lücken – Wärmeleitpads sind im Gegensatz zu einer dünnen Schicht Wärmeleitpaste bis zu 20 mm erhältlich.
- Einfachere Installation – Wärmeleitpads können nach den exakten Spezifikationen des Bauteils gestanzt werden, um eine perfekte Passform zu gewährleisten – jedes Mal.
- Konformität – Wärmeleitpads passen sich unabhängig von der Oberfläche genau an, um sicherzustellen, dass keine Luft durchgelassen wird. Es könnenjedoch kleine Lufteinschlüsse verbleiben.
Häufige Fehler und wie man sie vermeiden kann
Bei der Installation von Wärmeleitpaste und Wärmeleitpads treten häufig Probleme auf. Daher hier einige Tipps, um diese zu umgehen:
Verwende niemals Paste und Pads zusammen. Nur weil beides zusammen verwendet wird, wird keine bessere Wärmeleitung erzielt. Das Gegenteil ist sogar der Fall. Wärmeleitpaste zusätzlich auf die Pads aufzutragen verringert den gewünschten Effekt.
Außerdem sollten nie mehrere Pads übereinander angebracht werden. Werden zwei oder mehr Pads übereinander zwischen Kühlkörper und CPU angebracht, kann dies zu Schäden am Prozessor führen, da sich die Wärme staut.
