Zur Einstimmung zeige ich Euch nun, wie sich die Paste beim Herunterfahren des Testkopfes zusammenpressen lässt. Das ist zwar nicht sonderlich spektakulär, aber ich zeige hier auch, wie viel Paste sicherheitshalber wirklich genutzt wird und dass auch sichergestellt ist, dass wirklich die komplette Fläche ausreichend benetzt wird. Man sieht zudem auch, wie fluffig, also dünnflüssig die Paste ist:
Beginnen wir, wie wir es bereits in den Grundlagenartikeln zu meinem Messungen gelesen habe, mit dem effektiven thermischen Widerstand und betrachten in diesem Zusammenhang auch schon einmal die mögliche Schichtdicke (BLT, Bondline Thickness). Denn genau da wird es gleich interessant. 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.
Minimal mögliche Schichtdicke
Normalerweise messe ich ja bis hinab zu einer BLT von 25 µm und mache dann die letzte Quetschung, aber bereits der Auftrag der Paste war sehr liquide, so dass ich als Erstes wissen wollte, wie weit man mit normalem Druck die Paste noch zusammenpressen konnte, ohne irgendetwas zu zerstören. Ich nutze 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.
Wir sehen bereits, dass die Pasten aus 2024 wesentlich weiter nachgeben und sich ziemlich einfach an den Seiten verpressen lassen. Darauf komme ich dann noch im Stresstest zurück
Die effektiven Wärmewiderstände Rth, eff
Jetzt vergleichen wir die Pasten von Noctua mit der sehr stabilen DOWSIL TC-5550 und betrachten allein nur den effektiven Wärmewiderstand. Natürlich sehen wir auch hier, wie sich die Paste unter Druck und bei den technisch überhaupt möglichen BLT verhält. Die Paste aus 2024 punktet einzig und allein bei 25 µm, weil die stabileren Pasten erst ab rund 30 µm besser performen.
Ich habe nun noch einmal die für die PC-Praxis relevanten Schichtstärken von 50 bis 400 µm als Balkendiagramm für Rth im Vergleich, weil man es einfacher ablesen und vergleichen kann:
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” bzw, die Paste zur Suppe wird, weil die Füllhöhe zu gering ist. Auch diese Werte sind gut vergleichbar und aussagefähig, da es immer dieselben, kalibrierten Referenzblöcke sind. Gröbere Mahlgrade bzw. eine ungünstigere Mikrostruktur können allerdings 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. Wie man diesen Wert ermittelt, habe ich ja in den verlinkten Grandlagen bereits sehr ausführlich erklärt, das spare ich mir an dieser Stelle. Aber es ist der Wert, der bei sehr geringen BLT einen großen Einfluss nehmen kann, weshalb der Bulk-Widerstand eher etwas für die Galerie ist. Zu niedrige Werte deuten aber auf einen recht hohen Silikonanteil hin.
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