Una guía sobre pastas térmicas

Si apenas has comenzado tu camino en el vasto mundo de la PC y componentes de alto rendimiento, habrás leído y escuchado mucho sobre enfriamiento del CPU y principalmente del tema de este artículo: la pasta térmica.

¿Por qué es tan importante una pasta térmica?

En el mundo del hardware de alto rendimiento, hay un enemigo en común que logra reducir el tiempo de vida del componente y su funcionamiento adecuado: el calor.

Cuando estamos eligiendo los componentes de nuestra pc, debemos pensar en el calor como un factor a reducirlo lo más posible. Debido a esto, hay muchísima variedad en los componentes que atacan al calor y más en uno de los componentes críticos: el CPU.

Por sus propiedades, el CPU es una fuente considerable de calor. Ya que a través de él, pasa una carga eléctrica que como explican las leyes de la física, genera calor. Y sin un disipador, un CPU alcanza 100 grados centígrados en un minuto o menos. Por esa razón, existen en el mercado diversos tipos de disipadores, pero ninguno de ellos podría hacer su trabajo sin el componente clave: la pasta térmica.

Como indica su nombre, los disipadores ayudan a que el calor se disuelva y los disipadores especializados en el CPU suelen tener diversos tamaños y formas. Todos con el mismo objetivo: disipar el calor que el CPU genera.

Sin embargo, el disipador por sí mismo no puede hacer eficientemente su trabajo, debido a que por razones de fabricación, el contacto físico entre el disipador y el cpu siempre hay espacios micro métricos. El IHS de un CPU nunca ha sido perfectamente plano y liso. (Aun si tus dedos lo sienten liso). En la siguiente imagen, vemos lo poroso que puede estar un IHS. Esto sucede tanto en AMD como en Intel.

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El nombre correcto de la “caja” o “protector” que cubre al CPU se llama IHS (Integrated Heat Spreader o Difusor Térmico Integrado). Usualmente son de aluminio o cobre.

De igual manera, las “platinas de contacto” o donde el disipador hace contacto con el IHS no son perfectamente planas y tienen este tipo de textura, que no se ve a simple vista.

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Además, por las temperaturas ambiente y hasta por la altitud de la ciudad o país donde se usan, los metales de la platina de contacto del disipador, suelen hacerse cóncavos a nivel micro métrico, haciendo que el contacto entre el CPU y disipador no sea uniforme y perfecto. Eso disminuye en forma importante la eficiencia de un disipador.

Entonces, ¿por qué un disipador puede hacer su trabajo de forma eficiente?

Es ahí donde entra la pasta térmica. Este producto se encargará de estar entre el disipador y el IHS. Y gracias a que la pasta tiene cierta consistencia, puede ocupar esos espacios microscópicos que tanto la platina del disipador como el IHS tienen. Y conducir el calor del CPU al disipador en forma eficiente.

Para que la pasta térmica cumpla con “llenar” los espacios y transmitir el calor del CPU al disipador en forma eficiente, debe de cumplir ciertas características. El primero y más importante, es la conductividad térmica.

La conductividad térmica, es una característica esencial de una pasta térmica. Un fabricante de calidad informa en el empaque de la pasta su valor de conductividad. Y este se expresa con la fórmula W/m.K (Watt entre metro por grado kelvin). Mientras una pasta tenga más alto el valor de esta fórmula, la pasta es más eficiente en conductividad y en transmitir el calor del CPU a su disipador.

El siguiente factor a considerar es la “densidad”. Este factor es el que muchos fabricantes lo informan en sus cajas y lo expresan en valores de g/cm3. Aun si el fabricante no lo pone en su caja, es fácil determinar si la pasta es muy “aguada” o muy “espesa” al manejarla y aplicarla.

En la siguiente foto se aprecia una pasta térmica con una densidad muy buena, noten el tamaño de la gota en su aplicación, así como su distribución por todo el IHS una vez colocado el disipador. Se distribuyó uniformemente por toda la superficie y de esta forma, hace buen trabajo en la transmisión del calor del IHS hacia el disipador.

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La “densidad” de una pasta determina muchas veces su precio. Una pasta “aguada” usualmente tiene componentes ligeros y por ende su conductividad es baja y su precio es barato. Hay pastas que por el contrario son muy densas y pesadas de manejar. Y tiene consistencias que parecen ser como chicle. Estas pastas tampoco son las ideales porque no permiten un buen contacto entre el disipador y el CPU.

Debemos de tener en cuenta que la pasta térmica debe de ser una capa que permita pasar el calor del CPU al disipador. La pasta por sí misma no va a disipar el calor. Es solo un medio de transporte que llevará al calor a donde realmente se eliminará, que es nuestro disipador. Una pasta muy aguada o muy gruesa no hará ese trabajo. Poniéndolo en términos físicos, una pasta térmica de marcas reconocidas como Artic Silver o Cooler Master, usualmente tienen un grado de conductividad de 8.5W / m.k cuando el aluminio tiene 205W /m.k y el cobre tiene 385W /m.k

Es obvio que aunque pongamos una pasta muy gruesa y espesa, no ayudará mucho en disipar el calor. El que una pasta sea aguada o espesa, depende también de los materiales que están hechas.

Usualmente una pasta tiene 2 partes: Una que llamaremos “contenedor” y otra que llamaremos “relleno”.

El material que se desempeña como contenedor se forma de varios tipos de materiales como: silicón, uretano, resina epoxi y acrilatos. El material de “relleno” es el que cumple la función de llevar el calor. Algunas compañías usan para el “relleno” materiales como plata, aluminio, cerámica y últimamente: diamante. La técnica y fórmula para mezclar ambas partes (contenedor y relleno) es la receta secreta que cada marca tiene.

Ahora que ya vimos de que son hechas las pastas, es normal pensar que son materiales con alta conductividad eléctrica. Sin embargo hay muchas marcas que hacen sus pastas sin conductividad para no crear estática y causar un “riesgo” a los componentes. Es importante que siempre revisemos el empaque para saber si la pasta que vamos a usar tiene conductividad eléctrica para evitar algún daño a la motherboard o CPU (principalmente al CPU) en su aplicación y tomar las medidas adecuadas para evitarlo.

¿La pasta tiene efecto inmediato una vez que se aplica?

No. Cada marca tiene sus características y en este caso, el “curado” de la misma una vez que se ha aplicado, depende mucho de la marca. Aunque digamos que como estándar consideramos unas 200 horas de uso para que alcance la consistencia para la cual fue diseñada.

La pasta térmica no es eterna y con el tiempo va degradando su calidad y consistencia y poco a poco se irá “secando” hasta perder su función de transmitir el calor entre el CPU y disipador. Muchos fabricantes consideran entre 1 a 3 años de uso máximo de la pasta. Y cambiarla después de ese tiempo. En marcas no reconocidas se sugiere máximo 6 meses de uso y cambiar la pasta.

¿Pasta térmica barata o cara?

Es importante mencionar que el enemigo a vencer es el calor. Para derrotarlo gastamos un presupuesto importante en disipadores de alto rendimiento, en circuitos todo incluido (AIO) o “custom” con radiadores, bloques y bombas de agua que no son baratos. Y así hay “entusiastas” que creen poder ahorrarse algo de dinero en una pasta barata. Esto no es recomendable. No estamos diciendo que debes de comprar la pasta más cara, sino recomendamos que NO compres pasta barata.

La diferencia entre un disipador entusiasta vs uno de gama media son de 3 a 8 grados centígrados de disipación. Para pastas térmicas es más o menos lo mismo. Dependiendo de la calidad, temperatura ambiente, calidad de ventiladores y componentes, puedes obtener ganancias de enfriamiento de 1 hasta 12 grados centígrados. Si escoges la pasta adecuada, puedes lograr que tu disipador baje eficientemente temperaturas. Pero eso no sirve de nada si combinas un excelente disipador con una pasta barata de baja calidad. Simplemente estás tirando el dinero a la basura.

Hay excelentes marcas en el mercado que ofrecen las características que mencionamos, por ejemplo Artic Silver, Cooler Master, Thermaltake o Zalman. Esperemos que este artículo te ayude a evaluar las pastas que puedes encontrar en tu región y escoger la mejor que se adapte a tus necesidades.

También, no puedo dejar de mencionar que en los últimos dos años, ha tomado popularidad el “metal líquido” como sustituto de la pasta térmica. Su uso es muy especial y casi siempre está destinado a equipos entusiastas con overclock de alto nivel. Sin mencionar que su aplicación requiere mucho más cuidado que la necesaria para una pasta.

El metal líquido ha mostrado su potencial en el “delidding”. Una técnica donde se retira temporalmente el IHS (preferentemente de un CPU Intel) y se pone directamente el metal líquido sobre el CPU. Se ensambla de nuevo el IHS y se aplica la pasta térmica en forma convencional para tu disipador. Las diferencias de temperatura con  este procedimiento en procesadores muy calientes como un Intel i9 7900x es de fácil 20 grados celsius (ENORME disipación) pero requiere un alto costo de inversión. Sin mencionar la técnica que no es para principiantes (se requiere herramienta especial para el delidding) y su aplicación se justifica en overclocks extremos. En la siguiente foto, podemos ver una herramienta profesional para el delidding. Cabe aclarar que una vez que le hayas removido el IHS al CPU, has perdido tu garantía. Piénsalo si piensas aplicar delidding a un CPU de 1000 dólares.

Delidding

El usar metal líquido como una opción para un CPU de gamas hogareñas y que no tendrán overclock agresivo, es caro y los resultados obtenido en estos, no justifican el riesgo del procedimiento.

En caso que tengas alguna duda sobre las pastas térmicas o disipación de calor en un CPU, por favor déjame un comentario.

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