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:
- термопасты;
- полимерные составы;
- клеи;
- термопрокладки;
- пайка жидкими металлами.
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:
- керамические;
- слюдяные;
- силиконовые;
- медные.
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).
ВНИМАНИЕ. Нитрид алюминия — керамика прекрасной микроструктурной и химической однородности, обладающая отличными характеристиками. Та термоизоляция, которая изготовлена из нитрида алюминия, становится чудесной альтернативой оксиду бериллия. Следует отметить, что они нетоксичны.
Какие выгоды от использования подложек из нитрида алюминия?
- Первым делом, это их высокая устойчивость к температуре и химическим воздействиям.
- Прокладки максимально уменьшают рабочие температуры полупроводников.
- Теплопроводность нитрида алюминия не уменьшается при нагреве, что, в отличие от бериллия, увеличивают их срок эксплуатации.
ВАЖНО. Чем размеры схем меньше, тем больше рассеивается мощность.
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.
