Burn-In nachgemessen: Honeywell PTM7950 Phase Transition Material im Labor und woran man einen Nachahmer erkennt

1 - Einführung und notwendige Begriffserklärung 2 - Messung des Honeywell PTM7950 im Detail 3 - Vergleich mit einem Nachahmer-Pad (OEM) und Fazit

Der Burn-In des Honeywell PTM7950 im Detail

Gemessen wurde mit einer Krafteinwirkung von 8.5 N auf 100 mm², was ziemlich genau dem empfohlenen Wert einer handelsüblichen GeForce RTX 4080 entspricht sowie zwischen 25 und 75 °C für die mittlere Pad-Temperatur (Einbeziehung der Gradienten) in Schritten von jeweils 5 Grad. Beginnen wir nun mit dem sehr langwierigen Prozess, den ich insgesamt 10 Mal durchgeführt habe. Das Diagramm zeigt anhand der gelben Kurve (Rth, Y-Achse) den ersten Burn-In, die blau gepunktete Kurve die daraus resultierende BLT (Schichtstärke) im Temperaturverlauf (X-Achse) und die rote Kurve den Rth beim 10. Durchlauf. Die Schichtstärke blieb ab dem zweiten Durchlauf mit ca. 16 µm aber konstant (< 40 °C ca. 17 bis 18 µm). Wir sehen, dass das PTM7950 bis ca. 45 °C eine fast schon linear sinkende BLT aufweist und auch der Wärmewiderstand bis ca. 40 °C noch dementsprechend mit absinkt, um dann ab rund 50 °C konstant zu bleiben.

Man sieht also, dass man eigentlich die 50 °C erreichen sollte, um den Burn-In dann vollständig abzuschließen, wobei das Temperaturfenster zwischen 40 und 50°C liegt und Honeywell hier die mittlere Temperatur angibt. Diese wiederum bezieht sich auf die Median-Temperatur des Pads. Allerdings habe ich nie behauptet, dass das Pad nach dem Burn-In unterhalb dieser Temperaturgrenze nicht funktionieren würde, denn es würde als Aussage auch keinen Sinn ergeben (siehe rote Kurve). Ja, der Rth liegt auch dann noch etwas höher, aber dieser Unterschied kann im realen Leben sicher komplett vernachlässigt werden.

Ich arbeite hier übrigens mit einem Threshold von 0.25 K/min sowie einem Fenster von 100 Messungen und einer Wartezeit von 2 Sekunden, in der alle Bedingungen innerhalb dieses Rahmen erfüllt sein müssen. Im PC geht das mit Sicherheit viel schneller, aber ich wollte es so genau wie möglich protokollieren. Apropos PC, wir haben ja auch noch die Grafikkarte. Vergleichen wir doch einfach, was der Burn-In hier verursacht und wie man ihn erkennt.

Bei der luftgekühlten Grafikkarte braucht man für GPU-Edge bereits fast 69 °C, um das komplette Pad einmal umzuwandeln, doch auch dazu habe ich noch eine interessante Grafik, die den Burn-In (etwas zeitverzögert) aus Sicht der luftgekühlten GPU zeigt. Wir erkennen, dass hier der Burn-In reichlich 5 Minuten dauert, da ich ja die Lüfter nicht einfach abschalten konnte und wollte. Allein durch den geringeren Interface-Widerstand und die dünnere Schicht des geschmolzenen Pads sinkt die GPU-Edge-Temperatur noch einmal um satte 3 Kelvin (beim Hotspot sind es sogar über 5)!

Kommen wir nun zu dem Punkt, wo ich mich in Teilen korrigieren muss, weil die Temperatur für den Burn-In beim PTM7950 deutlich niedriger lag als bei vielen herkömmlichen (älteren) PTM und das Fenster zudem deutlich breiter war. Wenn man das Delta zwischen GPU-Temperatur und dem Wasser eines GPU-Wasserblocks kennt, wird man auch ohne den TIMA recht schnell abschätzen können, welche Temperatur man in der GPU für einen sicheren und vollständigen Burn-In im konkreten Aufbau wirklich braucht. Ich habe dafür einfach einmal beide Seiten gemessen, also einmal die Oberseite in Richtung Wärmequelle und einmal die Seite in Richtung Kühler, um das Delta innerhalb der Pad-Schicht zu veranschaulichen.

Ich schrieb im Produkttest des PTM7950, dass ich Probleme bei Wasserkühlern und Wasserblöcken sehe, wo es zumindest auf der Kühlerseite nicht zum vollständigen Phasenwechsel kommen könnte und dass man mindestens 55 bis 60 Grad im gesamten Pad für eine vollständige Umwandlung des Zustands bräuchte. Je nach Pad, sollte man diese Temperatur nach unten korrigieren können. Da beim PTM7950 der Phasenwechsel bei 50 °C abgeschlossen ist, sollten man mit 52 bis 53 °C rechnen, damit das gesamte Pad in den neuen Zustand übergeht.

Damit wären wir zwar mit dem Honeywell PTM7950 durch, nicht aber den Fragen, die mich ansonsten noch erreicht haben. Dazu gehört auch der gewünschte Vergleich mit OEM-Pads, die als PTM7950 angeboten werden, jedoch nur 0,2 mm Stärke aufweisen. Eines davon habe ich hier und ich habe auch herausgefunden, was es in Wirklichkeit vielleicht ist. Doch dazu müsst Ihr bitte noch ein letztes Mal umblättern.