Pad térmico o Pasta térmica: la mejor opción para montar tus disipadores de calor

Hace tiempo trabajé en la industria de la construcción como asistente de construcción, cargo en el que mi principal responsabilidad era aplanar el terreno antes del volcado del hormigón, para garantizar unos cimientos perfectamente nivelados. Era un trabajo tedioso y agotador, pero también extremadamente importante para que los edificios pudiesen resistir años y años de uso y abuso. Me tocaba recorrer a pie el terreno, armado con tan solo una pala para garantizar que el suelo estuviese plano y nivelado con un margen de error de una pulgada (dos centímetros y medio). Y una pulgada es muy poco margen de error. Al final de cada día, ese terreno iba a ser apto para construir hasta la gran pirámide de Keops.

Pero, por más perfecto e impecable (según mi opinión) que fuese mi trabajo, siempre quedaba por ahí algún que otro inevitable bache o depresión de una pulgada. Y, aunque a una microfracción de su tamaño, es inevitable que la superficie de tu CPU también tenga esas pequeñas protuberancias aquí y allí. La realidad es así: toda CPU tiene dificultades para mantener un nivelado perfecto. Sin embargo, con una adecuada comprensión de cómo se monta un disipador de calor, te resultará mucho más fácil el mantener tu CPU en la condición y estructura que necesitas.

Pad térmico o Pasta térmica: ¿cuál brinda un mejor cubrimiento?

Siendo realistas, no hay tal cosa como unas bases perfectamente niveladas. En la práctica, simplemente hay demasiadas influencias y factores externos que están fuera de nuestro control. Pero, aun así, mi labor era lograr un nivelado que permitiese verter el hormigón y así obtener unos cimientos que durasen muchos años. Ahora, imaginemos que el hormigón (que rellena muy bien todas esas pequeñas inconsistencias) es la pasta térmica (también conocida como grasa térmica) que normalmente se vierte sobre tu CPU. Esta pasta térmica es excepcionalmente buena para rellenar esos microbaches. Esta es una de las ventajas de usar un pad térmico vs. a la pasta térmica.

El adhesivo térmico durará muchísimo tiempo y será una opción muy superior para optimizar la transferencia de calor, o conductividad térmica, hacia tu disipador. Una capa de pasta térmica o grasa térmica creará un recubrimiento integral sobre la parte superior del componente. Como es un líquido espeso, rellenará todos los espacios vacíos en el componente y en la parte inferior del disipador térmico. Esto genera una transferencia de calor mucho más eficiente hacia el disipador.

Pasta térmica Laird (Fuente de la imagen)

Los pads térmicos (también conocidos como almohadillas térmicas), por otra parte, también se asientan con facilidad en esta superficie casi plana (parecido a lo que sería colocar una lámina de contrachapado sobre un suelo casi plano). Sin embargo, seguirán existiendo pequeños espacios o separaciones entre la CPU y el pad térmico. Estas pequeñas bolsas de aire generan una conductividad térmica ligeramente inferior, porque el aire no es muy bueno para transferir el calor.

Si aún no tienes muy claro si debes usar un pad térmico o pasta térmica, ambas soluciones te ofrecerán una superficie prácticamente plana para montar tu disipador. Si el control de la temperatura resulta muy crítico y necesitas de verdad ese medio grado adicional de enfriamiento, entonces la mejor opción será utilizar pasta térmica en vez de un pad térmico. En componentes con un alto consumo de potencia, como FPGA o CPU de alto rendimiento, la discusión no termina con la selección entre el pad térmico o la pasta térmica. Seguramente deberás añadir un ventilador de enfriamiento a estos componentes para garantizar que la temperatura permanezca en el nivel adecuado.

Un pad térmico con disipador es mucho menos complicado de usar que la pasta térmica.

Aprovechar al máximo tus habilidades para no quedarte "pegado"

Siguiendo con nuestra analogía del hormigón, nuestro trabajo va mucho más allá de simplemente asegurarnos de tener una superficie nivelada y horizontal sobre la cual edificar la casa (o montar el disipador de calor). Verter hormigón ciertamente es una forma superior de rellenar cualquier hueco o bolsa de aire. Sin embargo, también representa una operación más engorrosa, pegajosa y complicada. Del mismo modo, la aplicación de pasta térmica sobre la CPU puede volverse un poco desastrosa si tu mismo (o el responsable del montaje) no estáis bien versados en la materia. La consistencia de la pasta térmica es exactamente lo que su nombre sugiere: una pasta líquida. Imagínate cómo sería intentar verter hormigón sin nada de experiencia previa: ¡pues un desastre, por supuesto!

Por otra parte, colocar un pad térmico (equivalente a una lámina de contrachapado) es una operación mucho más sencilla, que requiere de menos pericia. Los pads térmicos suelen incluir una película pegajosa en ambas caras, y no precisan del pulso de cirujano que hay que tener para verter la pasta térmica correctamente. Todo lo que hay que hacer es retirar la película protectora del pad térmico y colocarla sobre tu CPU. Si bien la aplicación de pasta térmica es una buena práctica, colocar un pad térmico sobre una CPU es tan sencillo como poner una pegatina.

Pad térmico vs. Pasta térmica: durabilidad

Si tuviéramos que plantearnos la longevidad de un producto después de su fabricación, ciertamente haría falta considerar algunos factores como: si tiene que durar 1000 años sin necesidad de mantenimiento de los cimientos, o si sólo tiene una vida útil de 10 años. A veces, al considerar los aspectos de la vida útil de una PCB, nuestros diseños deben durar décadas enteras bajo exigentes condiciones de operación. El uso de pasta térmica para montar el disipador de calor de tu CPU definitivamente durará más que cualquier pad térmico o almohadilla térmica y será una opción mucho más resistente en términos de desgaste.

Esto se debe simplemente al material que se usa en cada producto. La pasta térmica, compuesto térmico para CPU o una grasa térmica, en comparación con un pad térmico, se adhiere y solidifica después de su aplicación, mientras que un pad térmico mantiene una textura esponjosa. Será una solución más duradera y menos costosa. Esto es particularmente cierto en los casos en que ocurren ciclos térmicos continuos.

Compuesto térmico epóxi vs. pad térmico

En contraste, un pad térmico o almohadilla térmica de un disipador térmico se vuelve quebradizo con el tiempo, después de sufrir continuos ciclos térmicos, momento en el cual el disipador puede desprenderse del componente. Otra interfaz térmica que tiene una vida útil igualmente corta es el epoxi térmico, que se solidifica hasta convertirse en un material plástico blando. Tiene la misma capacidad de rellenar huecos que la pasta térmica, pero con la durabilidad de un pad térmico. También se volverá quebradizo con el tiempo al estar expuesto a ciclos térmicos continuos.

Compuesto térmico epoxi vs. pad térmico: este CI tiene algunos restos de epoxi térmico (Fuente de la imagen).

Si lo que buscas es un proceso menos exigente para el montaje del disipador en un producto que tendrá una vida útil mucho más corta, entonces el uso de un pad térmico con disipador térmico puede funcionar mejor. Los pads térmicos, pads de conductividad térmica o pads de interfaz térmica, que son más costosos, suelen estar hechos de materiales similares a la goma y son menos resistentes al desgaste que sus contrapartes líquidas.