Die Wärmewiderstände Rth
Beginnen wir mit dem wichtigsten Aspekt, dem Wärmewiderstand Rth. Die wichtigste Eigenschaft von Rth ist, dass dieser schön linear mit der Schichtdicke korreliert, während die Wärmeleitfähigkeit eine ganz andere Kurve beschreibt und alles andere als linear bleibt. Aber der geübte Leser weiß das natürlich alles bereits. Uns interessieren auf der CPU Schichtstärken von 200 µm und darunter, bei der GPU sind es meist sogar 100 µm und deutlich weniger, je nach Bending.
Die Kurve der TF8 liegt fast deckungsgleich auf den Kurven der DOWSIL TC-5888 und TX-5500, was nicht nur verblüfft, sondern wohl auch der Grund sein könne, warum man manchen Pasten die DOWSIL TC-5888 nachsagt, obwohl eigentlich vielleicht eher das drin ist, was Thermalright für die TF8 einkauft. Diese Paste ist nicht umsonst lange Spitzenreiter meiner Messungen gewesen. Die TF9 und TFX sind hier jedoch unterhalb von 50 µm mit Vorsicht zu bewerten, denn die dafür notwendigen Drücke sind einfach sinnlos und praxisfern.
Ich habe nun noch einmal die relevanten Schichtstärken von 50 bis 400 µm als Balkendiagramm für Rth im Vergleich. Und warum messe vergleiche ich nicht bis runter zu 25 µm? Die Erklärung ist einfach, denn die TF9 und die TFX haben mit der minimalen Schichtstärke ein Problem! Beide Pasten sind unter 50 µm mit normalen Anpressdrücken kaum noch weiter zusammenzudrücken und bei 35 µm ist eigentlich Schluss. Dazu schreibe ich aber später noch etwas, auch zu den Ursachen.
Minimal mögliche Schichtdicke
Genau deshalb wollte ich wissen, wie weit man mit etwas Druck gehen kann und wie sehr sich eine Paste noch zusammenpressen lässt. Ich nutze hier die üblichen 60 Psi (41 N) auf der Messfläche von 1 cm², was völlig ausreicht und mehr ist als das, was z.B. ein GPU-Kühler erreicht. Bis auf die TF9 und die TFX. Hier habe ich eine Ausnahme gemacht, und die Kraft sogar verdoppelt (TF9) bzw. verdreifacht (TFX). Das erreicht noch nicht mal ein Intel-Kühler auf den aktuellen Sockeln! Eigentlich wäre hier schon bei 35 bzw. 50 µm Schluss. Genau deshalb liegt es nicht an den Skills der Anwender, sondern am Wärmeleitbeton. Die Schicht bleibt, auch unter Hitze, eindeutig zu dick. In diesem Diagramm liste ich allerdings nicht die mit Gewalt erzeugten Werte, sondern die realen Werte bei maximal 60Psi (41 N pro cm²):
Interface Resistance
Was auch noch interessant scheint, ist der Kontaktwiderstand, also in unserem Fall der Interface-Widerstand. Hier sieht man nämlich, wie gut sich die Oberfläche des Materials an die Kontaktflächen (IHS, Heatsink) “anschmiegt”. Auch diese Werte sind gut vergleichbar und aussagefähig, da es immer dieselben, kalibrierten Referenzblöcke sind. Gröbere Mahlgrade bzw. eine ungünstigere Mikrostruktur können genauso ein negativer Faktor sein, der dann den effektiven Wärmewiderstand und damit auch die Leitfähigkeit beeinflusst, wie zu niedrige Temperaturen und eine zu hohe Viskosität.
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