Сводное тестирование термопрокладок

Вступление
Данный обзор посвящен тестированию такого термоинтерфейса, как термопрокладка.  Зачем она нужна, когда есть термопаста? Все просто. Пластичность и текучесть термопаст не позволяет заполнять  расстояния между системой охлаждения и чипом, свыше 0.15мм. Некоторые пытаются использовать  густые термопасты для заполнения зазоров 0.2мм и даже больше, но это не лучший вариант. Правильный вариант — использование термопрокладок, подбирая нужную толщину. На рынке сейчас множество производителей и вариантов термопрокладок, начиная от именитых  брендов, заканчивая китайским нонеймом. Какую же выбрать? В этом вам поможет данный обзор.

 Участники тестирования
В данный обзор вошли термопрокладки самого ходового размера 0,5мм от производителей, которые удалось раздобыть в небольшие, отведенные для этого, сроки. Так как обычному пользователю термопрокладки нужны редко и в небольшом количестве, выбирался минимально возможный по цене и площади  вариант.

Таблица термоинтерфейсов с названиеями и ценой на момент покупки.

   №

 Наименование термоинтерфейса

 Цена

 Цена за 1см^2

 Продавец

  0

 термопаста Аrctic Cooling MX-2

  370

    -

 

  1

 Arctic Cooling 50x50x0.5mm Thermal pad 6.0 WMK

  450

  18

 http://www.coolera.ru

  2

 CoolerA 100x50x0.5mm AOK TP300S25 3.0 Вт/мК Мягкая

  290

  5,8

 http://www.coolera.ru

  3

 CoolerA 25x33x0.5mm мягкая 5wmk

  190

 23,03

 http://www.coolera.ru

  4

 Phobya 100x100x0.5mm 1.5wmk

  570

  5,7

 http://www.coolera.ru

  5

 Phobya 100x100x0.5mm Ultra 5Wmk

  990

  9,9

 http://www.coolera.ru

  6

 Номакон 100x33x0.5mm КПТД-2/1 0.8wmk

  120

  3,63

http:// www.coolera.ru

  7

 Номакон 75x110x0.5 mm КПТД- 2М/3 1.4wmk мягкая

  240

  2,91

 http://www.coolera.ru

  8

 Coolian 100x50x0.5mm 5wmk 35shoreOO

 1115

  22,3

 http://ht-comp.ru

  9

 Coolian 100x50x0.5mm 3wmk 31shoreOO

 1212

 24,24

 http://ht-comp.ru

  10

 Coolian 40x30x0.5mm 1wmk 5shoreOO

  181

 15,08

 http://ht-comp.ru

  11

 NoName 100x80x0.5  1 wmk

  250

  3,12

 http://www.tehnocentr.ru

  12

  Aochuan 100x80 ТР300 0.5mm   3wmk

  300

  3,75

 http://www.tehnocentr.ru

  13

 Bergquist Gap-Pad 5000S35, 34 x 51 x 0.5 мм (5.0 Вт/м*К) Мягкая

  390

 22,49

 http://www.pc-htpc.ru

  14

 Keratherm 86-600, 50х50 мм, толщина 0.5 мм

  640

  25,6

 http://www.partsdirect.ru

Снимки накладных с ценами.
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Снимки рассматриваемых термопрокладок.

И немного опаздавшие к общему фото:


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для наглядного сравнения Пакетик № 13 для сравнения пакетик равен пакетику №10, а пакетик №14 равен пакетику №8.
Температура воздуха в помещении была 23,8`C

 

 

 

 

 

 

 

 

Методика тестирования
Тестирование проводилось на ноутбуке Lenovo Y450, который был выбран из-за наличия в нем отдельного графического процессора nVidia 240M и быстрого безболезненного доступа к нему и процессору, на котором тоже из любопытства было произведено тестирование термопрокладок. Естественно,  каждый раз после теста проверялись отпечатки на термоинтерфейсах. Для проверки достоверности результатов тестирование проводилось дважды. Тестирование на процессоре проводилось программой S&M v 1.9.1 (в простонародье садомаза)  в течении 5 минут, с перерывом на остывание в течении 15 минут. Либо прерывалось раньше, после перехода процессора в режим сроттелинг.  Тестирование на видеопроцессоре проводилось программой FurMark  v 1.10.6 в течении 5 минут, даже если стабилизация температуры наступала раньше, либо прерывалось после достижения 105гр. если признаков стабилизации не наблюдалось.  Для сравнения «вне конкурса» идет термопаста Аrctic Cooling MX-2. Изначально, по засохшим кускам удалось определить, что  на этом ноутбуке использовалась  густая термопаста либо так называемая «терможвачка».   
Фото ноутбука в разборе

Результаты тестирования
Результаты тестирования для наглядности приведем в таблицах. Первая таблица   термоинтерфейс на процессоре  и температура считывается с подсокетного датчика. Для этого использовалась программа Aida64 v. 5.00.3300. Не претендуя на прецизионную  точность, ее с лихвой хватает для определения разницы между «конкурсантами».

  термоинтерфейс на процессоре температура с подсокетного датчика

   

 Наименование термоинтерфейса

 t' простоя

 t' под нагрузкой

 Цена за 1см^2

 0

 термопаста Аrctic Cooling MX-2

 38

 64

    -

 8

 Coolian 100x50x0.5mm 5wmk 35shoreOO

 36

 64

 22,3

 13

 Bergquist Gap-Pad 5000S35, 34 x 51 x 0.5 мм (5.0 Вт/м*К) Мягкая

 38

 64

 22,49

 3

 CoolerA 25x33x0.5mm мягкая 5wmk

 38

 67

 23,03

 1

 Arctic Cooling 50x50x0.5mm Thermal pad 6.0 WMK

 41

 70

 18

 9

 Coolian 100x50x0.5mm 3wmk 31shoreOO

 41

 74

 24,24

 12

 Aochuan 100x80 ТР300 0.5mm   3wmk

 38

 74

 3,75

 2

 CoolerA 100x50x0.5mm AOK TP300S25 3.0 Вт/мК Мягкая

 38

 75

 5,8

 5

 Phobya 100x100x0.5mm Ultra 5Wmk

 39

 82

 9,9

 14

 Keratherm 86-600, 50х50 мм, толщина 0.5 мм

 41

 82

 25,6

 4

 Phobya 100x100x0.5mm 1.5wmk

 38

 83

 5,7

 6

 Номакон 100x33x0.5mm КПТД-2/1 0.8wmk

 41

 83

 3,63

 7

 Номакон 75x110x0.5 mm КПТД- 2М/3 1.4wmk мягкая

 39

 83

 2,91

 10

 Coolian 40x30x0.5mm 1wmk 5shoreOO

 38

 83

 15,08

 11

 NoName 100x50x0.5  1 wmk

 40

 83

 3,12

В качестве пояснения напишем, что жирным выделены цифры наилучших результатов, а подчеркнуты случаи, когда термоинтерфейс не справлялся и процессор переходил в режим пропуска тактов для устранения перегрева  (throttling).
Далее данные с  датчика температуры встроенного в процессорное ядро (брался вариант самого горячего ядра).

  термоинтерфейс на процессоре температура с датчика в процессоре

   

 №

 Наименование термоинтерфейса

 t' простоя

 t' под нагрузкой

 Цена за 1см^2

 0

 термопаста Аrctic Cooling MX-2

 55

 61

   -

 13

 Bergquist Gap-Pad 5000S35, 34 x 51 x 0.5 мм (5.0 Вт/м*К) Мягкая

 50

 84

 22,49

 8

 Coolian 100x50x0.5mm 5wmk 35shoreOO

 50

 85

 22,3

 3

 CoolerA 25x33x0.5mm мягкая 5wmk

 56

 88

 23,03

 1

 Arctic Cooling 50x50x0.5mm Thermal pad 6.0 WMK

 60

 90

 18

 9

 Coolian 100x50x0.5mm 3wmk 31shoreOO

 59

 94

 24,24

 12

 Aochuan 100x80 ТР300 0.5mm   3wmk

 56

 94

 3,75

 2

 CoolerA 100x50x0.5mm AOK TP300S25 3.0 Вт/мК Мягкая

 56

 95

 5,8

5

 Phobya 100x100x0.5mm Ultra 5Wmk

 55

 102

 9,9

 14

 Keratherm 86-600, 50х50 мм, толщина 0.5 мм

 58

 102

 25,6

 4

 Phobya 100x100x0.5mm 1.5wmk

 57

 103

 5,7

 6

 Номакон 100x33x0.5mm КПТД-2/1 0.8wmk

 56

 103

 3,63

 11

 NoName 100x50x0.5  1wmk

 52

 103

 3,12

 7

 Номакон 75x110x0.5 mm КПТД- 2М/3 1.4wmk мягкая

 57

 104

 2,91

 10

 Coolian 40x30x0.5mm 1wmk 5shoreOO

 53

 104

 15,08

 И, наконец, вариант наиболее частого применения термопрокладок – графический процессор.

   термоинтерфейс на видеочипе nVidia GT240M температура с датчика в процессоре

  

 №

 Наименование термоинтерфейса

 t' простоя

 t' под нагрузкой

 Цена за 1см^2

 0

 термопаста Аrctic Cooling MX-2

 45

 70

   -

 13

 Bergquist Gap-Pad 5000S35, 34 x 51 x 0.5 мм (5.0 Вт/м*К) Мягкая

 40

 74

 22,49

 8

 Coolian 100x50x0.5mm 5wmk 35shoreOO

 40

 75

 22,3

 3

 CoolerA 25x33x0.5mm мягкая 5wmk

 45

 76

 23,03

 1

 Arctic Cooling 50x50x0.5mm Thermal pad 6.0 WMK

 50

 77

 18

 9

 Coolian 100x50x0.5mm 3wmk 31shoreOO

 46

 79

 24,24

 12

 Aochuan 100x80 ТР300 0.5mm   3wmk

 46

 80

 3,75

 2

 CoolerA 100x50x0.5mm AOK TP300S25 3.0 Вт/мК Мягкая

 45

 82

 5,8

 5

 Phobya 100x100x0.5mm Ultra 5Wmk

 47

 84

 9,9

 14

 Keratherm 86-600, 50х50 мм, толщина 0.5 мм

 50

 92

 25,6

 4

 Phobya 100x100x0.5mm 1.5wmk

 50

 102

 5,7

6

Номакон 100x33x0.5mm КПТД-2/1 0.8wmk

55

105

 3,63

 11

 NoName 100x50x0.5  1wmk

 56

 105

 3,12

 7

 Номакон 75x110x0.5 mm КПТД- 2М/3 1.4wmk мягкая

 56

 106

 2,91

 10

 Coolian 40x30x0.5mm 1wmk 5shoreOO

 51

 107

 15,08

Выводы
Лучше всех себя показали американские термпопрокладки Bergquist с теплопроводностью 5 Вт/м*К, почти тот же результат показали российские термопрокладки Coolian и CoolerA с той же заявленной теплопроводностью, что не может не радовать, хотя есть подозрение, что это китайское OEM производство, но тем не менее. Единственный минус у этих прокладок – это цена. Несмотря на российское (или китайское OEM) производство, цена у всех трех лидеров в пересчете на площадь практически одинаковая. 
Дальше —  интереснее. Швейцарские прокладки Arctic Cooling с заявленной теплопроводностью аж 6 Вт/м*К, российские Coolian с теплопроводностью 3 Вт/м*К и китайские Aochuan 3 Вт/м*К показывают примерно один результат. Напрашивается мысль о том, что Arctic Cooling нам попались поддельные (оставим на совести продавца), ну или швейцарцы на этот раз подкачали, не часы все же… Радость от хороших показателей российских Coolian омрачается при взгляде на цену,  китайские Aochuan стоят в 6.5 раз (!!!) дешевле при тех же показателях. 
Разочаровал Keratherm, хотя опять же много подделок в продаже.
Далее все прокладки с теплопроводностью 1.0-1.5 Вт/м*К показывают примерно одни и те же результаты, будь то NoName или разрекламированный российский Coolian, различие только в цене (опять примерно в 6 раз!!!).
В целом, подводя резюме, я бы выбрал исходя из необходимости, бюджета и стоящих задач:

  • Bergquist Gap-Pad 5000S35, 34 x 51 x 0.5 мм (5.0 Вт/м*К) Мягкая
  • Aochuan 100x80 ТР300 0.5mm   3wmk 
  • Номакон 75x110x0.5 mm КПТД- 2М/3 1.4wmk мягкая

В российском производителе Coolian разочаровался, несмотря на обилие заявленных на сайте тестов и графиков. Показатели в целом в своем классе средние, но цена явно сильно завышена.
Причем, если не важна высокая теплопроводность, можно просто выбирать самый недорогой вариант.

overclockers.ru

Материалы листовые теплопроводящие электроизоляционные КПТД-2

Теплопроводящие свойства типовых прокладок из материалов НОМАКОН™ КПТД-2
Обозначение
Вид Поверхность теплопередачи, см² Толщина прокладки, мм Термическое сопротивление, К/Вт, при напряжении сжатия 0,69 МПа (100 psi), стандартная / с липким слоем
Марка материала
КПТД-2/1 КПТД-2/2 КПТД-2/3
2А4229 (ТО-3) 7,99 0,20
0,30
0,50
1,00
1,50
2,00
0,39/0,35
0,53/0,50
0,83/0,79
1,54/1,50
2,26/2,22
2,98/2,94
0,34/0,31
0,45/0,42
0,67/0,64
1,22/1,19
1,77/1,74
2,32/2,23
0,29/0,25
0,38/0,34
0,55/0,51
0,99/0,95
1,42/1,38
1,86/1,82
2А3521 (ТО-66) 5,00 0,20
0,30
0,50
1,00
1,50
2,00
0,63/0,57
0,86/0,79
1,32/1,25
2,47/2,40
3,62/3,55
4,77/4,70
0,55/0,50
0,72/0,68
1,08/1,03
1,95/1,90
2,83/2,78
3,71/3,66
0,47/0,41
0,60/0,54
0,88/0,82
1,58/1,52
2,27/2,21
2,97/2,91
2А2520 (ТО-3Р) 4,90 0,20
0,30
0,50
1,00
1,50
0,64/0,58
0,88/0,81
1,35/1,28
2,52/2,45
3,69/3,63
0,56/0,51
0,74/0,69
1,10/1,05
1,99/1,94
2,89/2,84
0,47/0,41
0,62/0,56
0,90/0,84
1,61/1,55
2,37/2,26
2А2318 (ТО-218, ТО-247) 4,04 0,20
0,30
0,50
1,00
1,50
0,78/0,70
1,06/0,98
1,63/1,55
3,05/2,98
4,48/4,40
0,68/0,62
0,90/0,84
1,33/1,27
2,42/2,36
3,50/3,44
0,58/0,50
0,75/0,67
1,09/1,02
1,95/1,88
2,81/2,73
2А1813 (ТО-220) 2,26 0,20
0,30
0,50
1,00
1,39/1,25
1,90/1,76
2,92/2,78
5,46/5,32
1,21/1,11
1,60/1,50
2,38/2,27
4,32/4,21
1,03/0,90
1,34/1,20
1,95/1,82
3,49/3,35
2А1310 (ТО-126) 1,22 0,20
0,30
0,50
1,00
2,58/2,31
3,52/3,26
5,40/5,14
10,11/9,85
2,25/2,05
2,97/2,77
4,40/4,21
8,00/7,80
1,91/1,66
2,48/2,23
3,61/3,37
6,46/6,21
2D25,4х6,5 (DО-5) 4,74 0,20
0,30
0,50
1,00
0,66/0,60
0,91/0,84
1,39/1,32
2,60/2,54
0,58/0,53
0,76/0,71
1,13/1,08
2,06/2,01
0,49/0,43
0,64/0,57
0,93/0,87
1,66/1,60
2D16х5 (DО-4) 1,81 0,20
0,30
0,50
1,00
1,74/1,56
2,37/2,19
3,64/3,47
6,82/6,64
1,52/1,38
2,00/1,87
2,97/2,84
5,39/5,26
1,28/1,12
1,67/1,50
2,44/2,27
4,35/4,19

nomacon.ru

Пасты теплопроводные кремнийорганические КПТД-3 | Nomacon

  • Кремнийорганические теплопроводные пасты НОМАКОН КПТД-3 обеспечивают эффективный отвод тепла и электрическую изоляцию за счет повышенных теплопроводящих и диэлектрических свойств применяемых керамических наполнителей в виде микропорошков различного химического и дисперсного состава.
  • Вязко-пластичные свойства и повышенная адгезия к металлическим, стеклянным и керамическим поверхностям позволяют легко наносить пасты тонким слоем на контактные поверхности при сборке, а также механически удалять или смывать растворителем при демонтаже.

Теплопроводные пасты НОМАКОН™ КПТД-3 выпускаются с различной теплопроводностью в зависимости от состава керамического наполнителя. За основу маркировки принято исполнение по составу теплопроводящего керамического наполнителя (составы 1, 2, 3) с соответствующей нормируемой теплопроводностью.

  • Теплопроводная паста марки КПТД-3/1 изготавливается на основе микропорошков высокоочищенной оксидной керамики, перекристаллизованной по специальной технологии при температуре выше 2000ºС (α-Кристален™).
  • Теплопроводная паста марки КПТД-3/2 изготавливается на основе микропорошков оксидной и нитридной керамики, спеченных по уникальной технологии в среде высокоочищенного азота при температуре выше 1200 ºС (β-Кристален™).
  • Теплопроводная паста марки КПТД-3/3 изготавливается на основе микропорошков нитридной керамики.

Теплопроводные пасты НОМАКОН™ КПТД-3 фасуют в шприцы полимерные массой нетто 5 г и 10 г, в банки полимерные массой нетто 20-100 г, в ведра полимерные массой нетто 0,25-2,0 кг.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОПРОВОДНЫХ ПАСТ НОМАКОН™ КПТД-3
Наименование Норма по ТУ РБ 100009933.004-2001 изм.4 Методы контроля
Марка
КПТД-3/1
КПТД-3/2
КПТД-3/3
Внешний вид Однородная вязко-пластичная нетекучая масса без механических примесей ГОСТ 19783
Цвет Розовый, серый, белый(¹) Коричневый, серый(¹) Серый Визуально
Плотность, г/см³ 2,15-2,25 2,00-2,10 1,90-2,00 ГОСТ 3900
Динамическая вязкость по Брукфильду при 23°С и скорости сдвига 120 1/с, мПа*с 12000-18000 ГОСТ 25271
Электрическая прочность, кВ/мм,
не менее
при постоянном напряжении
при переменном напряжение

15
12

13
11

12
10

ГОСТ 6581
Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом•см, не менее
1014

1013

1012
Диэлектрическая проницаемость, не более, при частоте
    - 50 Гц,
    - 1 МГц

6,0
4,0

Тангенс угла диэлектрических потерь, не более, при частоте
    - 1 МГц,
    - 10 МГц

0,005
0,009

Рабочая температура, °С от минус 60 до плюс 180  
Коррозионное воздействие Отсутствие зелени на медной пластинке ГОСТ 9080
Теплопроводность, Вт/(м•К), не менее 0,80 1,00 1,20 ASTM D 5470 ГОСТ 19783
Удельное термическое сопротивление(²) (термоинтерфейс), (К*см²)/Вт, не более 0,45 0,38 0,30 ASTM E 1530

(¹) - Цвет согласуется с потребителем
(²) - Определяется согласно ТУ при напряжении сжатия контактных поверхностей равном 0,69 МПа (100 psi)
КПТД-3/1 (Т4)
КПТД-3/2 (Т5)
КПТД-3/3 (Т7)
Качественные показатели паст

ТЕПЛОПРОВОДЯЩИЕ СВОЙСТВА ТЕПЛОПРОВОДНЫХ ПАСТ КПТД-3

Для оценки теплопроводящих свойств теплопроводных паст КПТД-3 применяется математическая модель расчета термического сопротивления. В данном случае суммарное удельное термическое сопротивление теплопередаче

(см. формулу 2) включает термическое сопротивление на границе «теплоотдающая контактная поверхность – термопаста»

термическое сопротивление, зависящее от толщины

и теплопроводности

слоя термопасты

а также термическое сопротивление на границе «термопаста – теплопринимающая контактная поверхность»

Проведенные измерения (ASTM E 1530) показали, что в области толщин остаточного слоя пасты между качественными контактными поверхностями (см. «Указания по применению»), равном 25-80 микрон, суммарное удельное контактное термическое сопротивление

незначительно и составляет


За счет высоких вязко-пластичных свойств и ультрадисперсного состава керамического наполнителя толщина слоя термопаст НОМАКОН™ КПТД-3 стабилизируется на уровне 25-35 мкм уже при незначительных напряжениях сжатия 0,2-0,7 МПа.

Для расчета термического сопротивления слоя теплопроводной пасты

(см. формулу 4) при напряжении сжатия контактных поверхностей в пределах 0,2-1,7 МПа следует принимать следующие значения остаточной толщины слоя пасты и суммарного удельного контактного термического сопротивления

- термопаста КПТД-3/1

- термопаста КПТД-3/2

- термопаста КПТД-3/3

При этом значение теплопроводности для данной марки теплопроводной пасты берется из таблицы «Технические характеристики», или из удостоверения о качестве, которое прилагается к поставляемой продукции.

Пример 3. Площадь теплоотдающей поверхности процессора на материнской плате составляет

= 6,25 см². Требуется определить термическое сопротивление слоя теплопроводной пасты

для оценки достаточности теплоотвода от процессора к радиатору кулера при применении термопасты КПТД-3/1, а также рассчитать перепад температур

между поверхностью процессора и радиатором при значении отводимой тепловой мощности

nomacon.ru

alexxlab

leave a Comment