Welches Wärmeleitpad für gute Kühlung der Grafikeinheit?

[joshua666]

In meinem T500 ist die Grafikeinheit bezüglich der Temperatur immer ganz vorn mit dabei, weswegen der Lüfter oft anspringt. Bei vielen Notebooks wird ja für die Grafik statt Wärmeleitpaste ein relativ dickes Wärmeleitpad aus weichem, komprimierbarem und leicht klebrigem Kunststoff verwendet. Bei dem Kühler aus einem Dell Latitude D620 der hier gerade rumliegt ist das Material ca. 2 mm stark und wird dann eingebaut auf ca. 1 mm komprimiert. Mit 1 mm Materialstärke dürfte der Wärmewiderstand recht hoch sein. Ich vermute das wird deswegen so gemacht weil man mit direkt aufliegendem Kühlblech mangels umliegender Anpressschrauben sonst nicht sicherstellen kann dass die Oberfläche planparallel aufliegt. Andererseits habe ich auf Ebay einen Anbieter gefunden der vorgeschnittene Kupferblech-Stücken 15x15 mm in diversen Materialstärken als Wärmeleitpad anbietet. Hat das schon wer erfolgreich getestet? Die besten Kunststoff-Wärmeleitpads die ich gefunden habe kommen mit einer Wärmeleitfähigkeit von 5-7 W/mK. Gibt es in dieser Richtung noch leistungsfähigere Materialien?

 

[patronus]

Die Methode habe ich bei einem Gerät ebenfalls angewandt. Zuerst habe ich die Dicke des Wärmeleitpads abgeschätzt/gemessen, dann ein entsprechendes Stück Kupferblech ausgeschnitten und zu beiden Seiten mit Wärmeleitpaste versehen. Das hat sehr gut geklappt und ist sicherlich besser als ein reines Wärmeleitpad.

 

[supertux]

ich würd
http://www.ebay.de/itm/Phobya-Warme...rg=20140107083420&rk=2&rkt=10&sd=270912306830
empfehlen.
Recht viel bessere Leitfähigkeit kriegst du mit den Kupferplatten (aufgrund der zusätzlichen Luft+Pastenschicht) auch ned hin und die Schutzwirkung(gegen Verwindung) geht dir(durch die Elastizität des Pads) auch nicht verloren

 

[mvd]

ich würd
http://www.ebay.de/itm/Phobya-Warme...rg=20140107083420&rk=2&rkt=10&sd=270912306830
empfehlen.

Moin zusammen

Zitat aus diesem Verkaufsangebot:

Phobyas verbesserte Wärmeleitpads mit 7W/mk sind Leistungstechnisch auf Augenhöhe mit Highend Wärmeleitpasten!

Das heißt also, sie sind genau so schlecht wie Wärmeleitpaste. Und was bitte ist das für eine Angabe, W/mK?

Der Wärmewiderstand wird üblicherweise in K/W, also Kelvin pro Watt angegeben, damit man Kühlkörper und das drumherum vernünftig berechnen kann. Anleitung dazu vom Fachmann:

http://www.fischerelektronik.de/fil.../download/Katalog/kuehlkoerper-berechnung.pdf

Grundsätzlich sind alle diese Pads und Pasten grottenschlecht in Punkto Wärmeleitung, gerade mal ein bischen besser als der der Wärmeisolator Luft. Dazu sind sie erfunden worden, Luftblasen zwischen zwei aufeinander gepressten Metallflächen zu verhindern, weil Luft eben noch schlechter wäre. Damit aber mehrere Zehntel Millimeter zu überbrücken ist nicht im Sinne des Erfinders.

Wenn du also irgendwie Metall einsetzen kannst um die Wärme abzuleiten, mach es. Je höher der Anpressdruck, desto besser, denn umso weniger schlechte Wärmeleitpaste muß dazwischen sein.


Zu Zeiten der ersten AMD Athlon war Wärme ein echtes Problem. Der Chip war ja etwa so groß wie ein Daumennagel und von dieser kleinen Fläche mußten bis zu 125W abgeführt werden! Eine Herdplatte mit ihren 3.500W ist dagegen ein Witz, weil sie ja eine wesentlich größere Fläche hat.

So sahen die aus, man mußte noch damals noch Brücken zulöten um höher takten zu können.





Am besten waren geplante und polierte Kupferkühlkörper, die so fest aufgepreßt wurden, daß die aufgelaserte Schrift auf dem Chip später im Kupfer zu lesen war.
Wärmeleitpaste brauchte man dadurch keine, ein winziger Tropfen Öl verhinderte Luftblasen genausogut.

Gruß
Michael

 

[supertux]

Und was bitte ist das für eine Angabe, W/mK?

Watt pro Meter und Kelvin => http://de.wikipedia.org/wiki/Wärmeleitfähigkeit

Grundsätzlich sind alle diese Pads und Pasten grottenschlecht in Punkto Wärmeleitung, gerade mal ein bischen besser als der der Wärmeisolator Luft.

Aber ein Pad, das nur 1 potentielle Luftfläche ausgleicht ist sicherlich besser als 2 mal Paste für 2 Luftflächen.
Wenn man zu Kupferplättchen greift, sollte man diese zumindest kühlerseitig mit flüssigmetallhaltigem Wärmeleitkleber verkleben (wobei sich meiner Meinung nach Kosten und Aufwand im Vergleich zu einem neuen Wärmeleitpad kaum lohnen)

 

[linrunner]

Ich hatte lange Zeit ein T500 mit AMD-Grafik als Dienstnotebook. Es ist mir als mein leisestes ThinkPad überhaupt in Erinnerung. Mehr als die – nicht hörbare – Stufe 1 war dem Lüfter im Officebetrieb nicht zu entlocken.

Mit deiner Hardware scheint also etwas nicht zu stimmen. Bist Du sicher, daß die Heatpipe OK ist? Ich würde auch versuchen den Grafik-Kühler so zurechtzubiegen, daß ein möglichst kleiner Spalt zu überbrücken ist.

 

[patronus]

Jegliche Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit im Zwischenraum (der ja bekanntlich konstant ist) bringt Vorteile.
Zum Vergleich der Werte: Lambda Kupfer = ca. 400, Lambda WLP = ca. 10. => Erhebliche Verbesserung!

(Natürlich müssen alle Schichten betrachtet werden und der gesamte Widerstand aufgezeigt werden, aber wir freuen uns immer einen geringeren Einzelwiderstand einzubauen!; Luft hat laut wiki übrigens 0,026 !!!)

 

[supertux]

Zum Vergleich der Werte: Lambda Kupfer = ca. 400, Lambda WLP = ca. 10. => Erhebliche Verbesserung!

Wobei immer zu beachten ist, dass die schlechteste Komponente die Leistung bestimmt => wenn du Pech hast, macht dir die verwendete Paste den Vorteil des Kupferplättchens wieder zunichte

Luft hat laut wiki übrigens 0,026 !!!

und eingetrockneter Bröselkuchen(ehemalige Pasten und Pads) ist (vermutlich nach meiner Erfahrung) noch schlechter

 

[Derriell]

Schau dir mal Liquidmetall von Coollaboratory an, eifach aufpassen, dass nicht zu viel aufgetragen wird, sonst hast du sie auf dem Mainboard, wenn das Notebook runterfällt. (schon gehabt :facepalm: )

 

[Bodenanker]

Ich wär ja für 2k-Silberleitkleber zu haben......
Allerdings leider leitend, die kleinste Kleckerei bedeutet den Tod der Kiste......
Und dazu der Preis..... :huh:

 

[patronus]

Wobei immer zu beachten ist, dass die schlechteste Komponente die Leistung bestimmt => wenn du Pech hast, macht dir die verwendete Paste den Vorteil des Kupferplättchens wieder zunichte

Das stimmt so nicht supertux. Wichtig ist der Quotient aus Dicke und Wärmeleitfähigkeit! => Ist die Dicke der Schicht sehr klein, sinkt damit der Anteil des Wärmewiderstandes. Nutzt man nun auf einem Großteil der Strecke einen Körper mit guter Wärmeleitfähigkeit, und verwendet nur eine ganz dünne Schicht der "schlecht" leitenden Paste, dann bestimmt nämlich wieder unser Freund, das Kupfer, den resultierenden Wärmewiderstand.

 

[Briefkastenopa]

Wichtig ist der Quotient aus Dicke und Wärmeleitfähigkeit!

Das sagt ja schon das süße kleine "m" (für Meter) in der Formel...


LG Jü

 

[mccs]

Ideen - rein theoretisch

Am besten waren geplante und polierte Kupferkühlkörper, die so fest aufgepreßt wurden, daß die aufgelaserte Schrift auf dem Chip später im Kupfer zu lesen war.
Wärmeleitpaste brauchte man dadurch keine, ein winziger Tropfen Öl verhinderte Luftblasen genausogut.

Polierte Kupferplatte bringt mich auf 2 Ideen:

1. Zwischen CPU/GPU und WLP/Pad könnte man feinstes Kupfermehl einstreuen; als seitlichen Rahmen (damit nichts herausquillt) könnte man ein Pad aushöhlen. Damit hätte man direkten Kontakt per Metall, das CU-Mehl müsste sich doch in die Ritzen optimal anpassen, der Druck des Kühlers müsste es ausreichend komprimieren. Man müsste das Mehl am korridieren hindern.

2. Die Kupferplatte nicht polieren, sondern in Richtung Kupfer aufrauen. Natürlich keine mm-dicke Riefen! Warum? WLP dazwischen hätte dann eine grössere Kontaktfläche zum besser leitenden Medium, es müsste mehr Wärme an das "kühle" Kupfer abgegeben werden, weil die gemeinsame Oberfläche grösser ist.
Oder liege ich da völlig falsch?

 

[patronus]

1. Zwischen CPU/GPU und WLP/Pad könnte man feinstes Kupfermehl einstreuen; als seitlichen Rahmen (damit nichts herausquillt) könnte man ein Pad aushöhlen. Damit hätte man direkten Kontakt per Metall, das CU-Mehl müsste sich doch in die Ritzen optimal anpassen, der Druck des Kühlers müsste es ausreichend komprimieren. Man müsste das Mehl am korridieren hindern.

Es bleibt zu eruieren, wieviel "Luft" bei sauberer Montage zwischen WLP und Kühlkörper/CPU zurückbleibt. Ich bin der Meinung, dass das zu vernachlässigen ist und/oder kleinste Mengen an Luft auch noch herausdiffundieren, so dass quasi nichts zurückbleibt.
Bei weiterer Betrachtung erweist sich dein Vorschlag als nichts anderes, als die Idee eine Kupferschicht bei gegebenem Abstand zwischen Wärmesenke und Wärmequelle zu bringen. Ich würde davon absehen, da einerseits, wie du schon sagtest, das Kupfer korrodieren kann, und "Mehl" andererseits eine Schüttung darstellt, die wiederum "Luft" enthält. Eben das, was eine Wärmeleitpaste verhindern soll.

2. Die Kupferplatte nicht polieren, sondern in Richtung Kupfer aufrauen. Natürlich keine mm-dicke Riefen! Warum? WLP dazwischen hätte dann eine grössere Kontaktfläche zum besser leitenden Medium, es müsste mehr Wärme an das "kühle" Kupfer abgegeben werden, weil die gemeinsame Oberfläche grösser ist.
Oder liege ich da völlig falsch?

Die besagte Fläche auf welche du dich beziehen willst existiert in dieser Thematik nicht.
Betrachtet man eine Lunge, so möchte man eine große Oberfläche zur Sauerstoffaufnahme/CO2-Abgabe. Betrachtet man in eine Batterie, so braucht man eine große Oberfläche der Reaktionspartner (große aktive Masse) um einen großen Strom bereitstellen zu können. Wie diese Flächen räumlich beschaffen sind, spielt eine untergeordnete Rolle.
Bei Wärmeleitung möchte man hingegen eine große fiktive Fläche, welche sich "senkrecht" zum Wärmestrom befindet. Eine Vergrößerung der realen Fläche, durch "Berge und Täler" erhöht diese fiktive Fläche nicht (Flächenprojektion).

 

[supertux]

Ich wär ja für 2k-Silberleitkleber zu haben......
Allerdings leider leitend, die kleinste Kleckerei bedeutet den Tod der Kiste......

Ist sicherlich dann eine gute Idee, wenn man Pads dauerhaft durch Kupferplatten ersetzen will (dann kann man das ja kühlerseitig fest verkleben und gefährdet bei ausreichender Aushärtungszeit auch keine elektrischen Komponenten)

Wichtig ist der Quotient aus Dicke und Wärmeleitfähigkeit!

der allerdings bei 2 Pastenschichten je nach verwendeter Paste schlechter ausfallen kann als mit nur einem (wesentlich dickeren) Pad

Die besagte Fläche auf welche du dich beziehen willst existiert in dieser Thematik nicht.

Wenn man's ganz genau nimmt existiert diese sehrwohl, allerdings will man ja die Fläche und das Volumen des schlechteren Wärmeleiters(Paste) minimieren und die Kontaktfläche des guten Wärmeleiters(Kühlkörper) maximieren.
Um die Flächenthematik aufzugreifen, wäre natürlich ein Kühlkörper, der die gesamte offenliegende Fläche des DIE(inklusive der 4 Kanten) exakt umschließt ideal(wobei man wieder beim Aufpressen/Einstanzen landet)

 

[Briefkastenopa]

Moin !

das CU-Mehl müsste sich doch in die Ritzen optimal anpassen, der Druck des Kühlers müsste es ausreichend komprimieren. Man müsste das Mehl am korridieren hindern.

Warum der Aufwand - Silberhaltige Wärmeleitpaste gibts schon und hat alle diese Eigenschaften...

wenn man Pads dauerhaft durch Kupferplatten ersetzen will (dann kann man das ja kühlerseitig fest verkleben

In meinem T60p ist seit nunmehr 2 Jahren ein Silberblech (0.8mm + 90% Ag) auf den GPU-Kühler geklebt (Arctic Silver Wärmeleitkleber und sanfte Pressung mit Weichholz im Schraubstock). Keine Sauerei beim Kleben und somit keine Gefahr für Bauteile. GPU-seitig ist Arctic Silver 5 Wärmeleitpaste aufgebracht.
Wirkt auch jetzt nach 2 Jahren immer noch extrem gut.

Zauberwort ist die Dicke der Pastenschichten. Leider kann ich die GPU nicht auch noch an das Silberblech anpressen...


LG Jü

 

[ElMariachi2014]

Als praktikable Lösung: Die Phobya Pads tun es. Sie sind seit Langem als Eines der leistungsfähigsten Pads bekannt, auch wenn die Unterschiede nicht riesig sind. Aber wer einfach mal den Kühler wechslen möchte und den Abstand überbrücken muss, für den sind sie völlig ausreichend. Ich habe auch seit ca. drei Jahren Zeit diese Pads in meinem T60 auf der X1400 verbaut, da ich keine Lust hatte meine Notebook mit irgendwelchen Klebe oder Schmelz-Schmierereien oder gar Heatpie-Krümmen zu riskieren, und meine GPU lebt noch, und führt gemessen an der Wärmeentwicklung über dem Keyboard, auch ordentlich Wärme ab. Ich bin auch froh darum, die Pads auf der GPU zu haben, denn wenn man gelegentlich am Kühlerh oder der CPU hantiert und dazu den Kühler entnimmt, dann gibt es schon ein kleines Risiko die GPU zu beschädigen, denn nur leicht schräg angesetzt bröselt da schnell mal ein Eckchen vom Chip ab - das kann mit Pad nicht passieren.

 

[patronus]

der allerdings bei 2 Pastenschichten je nach verwendeter Paste schlechter ausfallen kann als mit nur einem (wesentlich dickeren) Pad

Ich nehme an die Strecke sei 1 m, die Fläche 1 m², Wärmeleitpad hat Lambda 8 W/mK (also sehr gut), Wärmeleitpaste hat Lambda 1 (also sehr schlecht) und Kupfer hat Lambda 400. Erster Fall Wärmeleitpad auf gesamter Strecke. Zweiter Fall 0,1 m Wärmeleitpaste und 0,9 m Kupfer.
Der Widerstand für Fall 1 beträgt 0,125 K/W, für Fall 2 beträgt er 0,102 K/W. Fall zwei ist also besser!

Nimmt man eine normale Wärmeleitpaste mit Lambda gleich 5 ergibt sich für Fall 2 0,022 K/W. Eine enorme Verbesserung!

Wenn man's ganz genau nimmt existiert diese sehrwohl, allerdings will man ja die Fläche und das Volumen des schlechteren Wärmeleiters(Paste) minimieren und die Kontaktfläche des guten Wärmeleiters(Kühlkörper) maximieren.
Um die Flächenthematik aufzugreifen, wäre natürlich ein Kühlkörper, der die gesamte offenliegende Fläche des DIE(inklusive der 4 Kanten) exakt umschließt ideal(wobei man wieder beim Aufpressen/Einstanzen landet)

Irgendwie widersprichst du dir hier sogar selbst. Die Theorie dahinter ist eindeutig formuliert!
Die Kontaktfläche sollte natürlich maximal sein. Die CPU-Oberfläche sollte komplett zur Wärmeabgabe genutzt werden. Irgendwelche Rillen dort zu erzeugen, egal ob Kühlerseitig oder CPU-seitig, um die Oberfläche zu vergrößern, bringt keine größere Wärmeübertragungsfläche. Ergo auch keinen Vorteil.
Das Volumen der WLP wollen wir minimieren um die Dicke zu minimieren.

 

[mvd]

In meinem T60p ist seit nunmehr 2 Jahren ein Silberblech (0.8mm + 90% Ag) auf den GPU-Kühler geklebt

Hallo Jü

So ist das richtig! :thumbsup:

Das erinnert mich an einen Wasserkühler, den ein Bekannter sich für den ersten Athlon hat fräsen lassen. Das war ja eine sogenannte Slot-CPU, weil der L3-Cache noch aus 2 externen Bausteinen bestand und alles auf einer Leiterplatte verbaut war.





Damals war Silber aber auch wesentlich billiger als heute, so einen Barren bekam man für etwa 150,- Euro.

Gruß
Michael

 

[cuco]

Wenn ich mich richtig erinnere, braucht man doch beim T500 überhaupt kein Wärmeleitpad, oder nicht? Ich hab in Erinnerung, das Wärmeleitpaste reicht...