Pad ou pâte thermique : avec quoi monter son ventirad ?

Created: January 23, 2018
Updated: November 25, 2020
Pad ou pâte thermique : avec quoi monter son ventirad ?

 

J'ai travaillé dans le BTP n, où je devais mettre le sol de niveau avant que les fondations ne sont coulées par les lourds camions de béton.

Le travail était dur, mais indispensable pour que les bâtiments tiennent debout et résistent au passage du temps.

Armé d’une pelle, j’arpentais le terrain pour m’assurer que tout était bien de niveau, à quelques centimètres près : une marge d’erreur bien faible.

À la fin de la journée, tout était si droit qu’on aurait pu y construire des pyramides.

Mais même si je pensais mon travail irréprochable, il subsistait encore d’inévitables creux et bosses de quelques centimètres ici et là.

Même si l’échelle est beaucoup plus petite, il en va de même de votre CPU : il aura aussi des creux et des bosses ici et là : c’est comme ça.

Mais en apprenant à monter correctement un ventirad, vous pourrez maintenir l’intégrité de votre CPU beaucoup plus facilement.

Pad ou pâte thermique : Qu'est-ce qui assure une meilleure couverture ?

En réalité, aucune base ne sera jamais parfaitement plane - il y a trop d'influences et de facteurs extérieurs qui sont entièrement sous notre contrôle. 

Et pourtant, il fallait bien que je nivelle le sol pour que du béton puisse être coulé, et qu’on puisse ériger un bâtiment qui tiendrait dans le temps. 

Imaginons maintenant que la pâte thermique que vous mettez sur votre CPU soit comme le béton, qui remplit si bien toutes les petites imperfections. 

La pâte remplit très bien toutes les micro-bosses. C'est l'un des avantages de l'utilisation de pâte thermique par rapport à un pad thermique.

La pâte thermique tient très longtemps, et c’est une meilleure option en termes de transfert de chaleur ou de conductivité thermique à votre ventirad

Une couche de pâte thermique ou de graisse thermique forme un revêtement complet sur le dessus du composant. 

Comme il s'agit d'un liquide épais, il comble tous les vides sur le composant et le dessous du ventirad, ce qui améliore considérablement le transfert de chaleur vers le ventirad.

Pâte thermique Laird (Source de l'image)
                                           Pâte thermique Laird (Source de l'image)

Les pads thermiques se posent en revanche sur cette surface presque plane (un peu comme si l'on déposait un énorme morceau de contreplaqué sur un sol presque plat). 

Comme l’air n’est pas aussi performant que le pad pour le transfert de chaleur, ces petites bulles d’air vont abaisser le coefficient de transfert de chaleur.

Si vous ne savez pas quelle solution choisir entre le pad et la pâte thermique, dites-vous que les solutions offrent toutes deux une surface presque plane.

Si vous avez besoin de la meilleure performance de refroidissement possible et qu’il faut gagner un demi-degré, optez pour la pâte thermique.

Mais pour les composants dont la consommation énergétique est plus importante, comme un CPU ou un FPGA haute performance, il ne faut pas s’arrêter au débat “pad vs pâte thermique” : il vous faut un ventirad pour réguler la température.

Un pad thermique pour ventirad  est beaucoup moins salissante qu'une pâte thermique.
Un pad thermique pour ventirad  est beaucoup moins salissante qu'une pâte thermique.

Éviter une situation délicate avec vos compétences

Si on poursuit l’analogie sur le béton, il ne s’agit pas seulement de s’assurer que le sol est de niveau pour poser notre maison (ou ventirad).

Couler du béton est un moyen très efficace de gommer les irrégularités, mais c’est aussi très salissant.

Il en va de même de l’application de la pâte thermique sur votre CPU : si vous ne maîtrisez pas la technique, ça peut vite devenir difficile, et salissant.

Comme son nom l’indique, la pâte thermique est une pâte liquide. Imaginez-vous couler du béton pour la première fois !

De l’autre côté, la pose d’un pad thermique (comme on l’a dit, un bout de contreplaqué) est une opération beaucoup plus simple, qui demande beaucoup moins de compétences.

Les pads thermiques ont généralement un film collant de chaque côté et ne nécessitent pas de technique particulière pour obtenir une bonne dissipation de chaleur, au contraire de la pâte.

Il suffit simplement d'enlever le papier protecteur et de le placer sur le processeur. 

Ça peut être une bonne idée de s’entraîner à poser de la pâte thermique, mais poser un pad est aussi simple que de poser un autocollant.

Pad ou pâte thermique : la question de la durabilité

Lorsqu’on commence à prendre en compte la durée de vie du produit, les choses ne sont pas les mêmes si on considère une maison qui doit rester debout 1000 ans, ou un produit qui doit tenir 10 ans.

Si l'on considère la durée de vie d'un circuit imprimé, nos conceptions doivent parfois durer des dizaines d'années dans des conditions difficiles. 

Une pâte thermique posée sur un ventirad de CPU durera beaucoup plus longtemps que n’importe quel pad, et résistera bien mieux à l’utilisation.

Ça vient simplement de la composition des produits. La pâte thermique (ou graisse thermique) va adhérer au CPU et se solidifier, alors que le pad conserve toujours sa texture spongieuse.

La pâte thermique est donc une solution plus durable et moins chère. C’est d’autant plus vrai en cas de cycles thermiques répétés.

Résine époxy ou pad thermique ? Au contraire, un pad thermique va se fragiliser au fur et à mesure que les cycles s’enchaînent, et le ventirad peut parfois casser le composant.

On peut aussi mentionner un autre matériau utilisé pour la dissipation thermique : la résine époxy, qui a une durée de vie aussi courte qu’un pad, et qui sèche pour sèche et se transforme en plastique souple.

La résine époxy a la même capacité de remplissage des irrégularités que la pâte thermique, mais avec la durabilité d'un pad thermique. La résine se fragilise également avec le temps sous l'effet de cycles thermiques répétés.

Résine époxy thermique vs pad thermique : ce circuit intégré a des restes d'époxy thermique (Source de l’image).
Résine époxy thermique vs pad thermique : ce circuit intégré a des restes d'époxy thermique (Source de l’image).

Si vous avez besoin de monter un ventirad de manière simple sur un produit avec une durée de vie moins longue, vous pouvez considérer un pad thermique.

Les pads thermiques haut de gamme sont généralement faits d’une sorte de caoutchouc moins susceptible de résister à l’utilisation que la pâte thermique, plus liquide.

Que faire des restes de pâte thermique ?

Voici maintenant les résultats auxquels nous sommes arrivés.

Pour gommer les irrégularités et maximiser la dissipation de chaleur, la pâte thermique est en tout point supérieure aux autres solutions. Par contre, son application peut être difficile à maîtriser et à exécuter.

Le fait que la pâte thermique soit plus durable que les pads thermiques signifie que, si jamais le ventirad thermique doit être remplacé, il sera très difficile à retirer. 

Le fait que la pâte thermique soit plus durable qu’un pad peut poser problème en cas de remplacement du ventirad : une partie de la pâte thermique peut rester collée au composant (voir l'image ci-dessous) et peut être très difficile à retirer.

Pad thermique vs. durabilité de la pâte thermique : on peut voir de la  pâte thermique collée sur ce composant.
Pad thermique vs. durabilité de la pâte thermique : on peut voir de la  pâte thermique collée sur ce composant.

Les pads thermiques sont moins salissants, mais aussi moins performants pour la conductivité thermique au ventirad. La pâte thermique gagne le combat de la durée de vie du produit du fait de sa composition.

Que vous choisissiez pâte thermique ou pad thermique, les deux solutions peuvent convenir à votre projet.

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