Savoir à quoi sert la pâte thermique c’est bien, savoir comment s’en servir c’est encore mieux. Ce coin tech s’attaquera donc à toutes les étapes d’utilisation de la pâte thermique.
Avant toute chose j’espère que vous avez aimé le « hors série » sur la fabrication d’une borne d’arcade, si vous l’avez raté courez le lire ici https://www.portables4gamers.com/tutoriel-fabriquer-sa-propre-borne-darcade-partie-i-introduction-et-materiel/ naméo. Autre information importante le coin tech deviendra maintenant un mensuel pour pouvoir conserver un contenu intéressant sur la durée. Passons maintenant aux choses sérieuses, c’est parti. Ce coin tech sera moins théorique que les précédents et se veut une application des deux articles précédents. Nous vous rappelons que les pâtes thermiques contiennent des produits toxiques ou possiblement toxiques pour l’homme et dangereux pour l’environnement, il faut manipuler avec soin et ne pas jeter les seringues vides dans la nature.
I Les différents types de pâte et leur cadre d’utilisation
Avant toute chose il nous faut choisir notre pâte thermique, et des types de pâte il y en a pléthore on ne sait donc pas trop où donner de la tête et quoi choisir. Alors peut-on acheter n’importe quoi? Pas vraiment, plusieurs types de pâte s’offrent à vous et selon votre budget, vos compétences en application de pâte thermique, et sur quoi vous comptez appliquer la pâte thermique… Énumérons les types de pâte qui existent et leur type d’utilisation. Nous différencierons les pâtes de la manière suivante: les pâtes thermiques à base de céramique, les pâtes à base de particules métalliques et enfin celle à base de microparticules de carbone comme la MX4 ou carbone-diamant (la fameuse IC Diamond étant presque l’unique représentante de cette catégorie). Nous ne parlerons pas des « pâtes » à base de métal liquide peu adaptées à nos laptop.
Les trois données les plus importantes sur une pâte thermique sont: la conductivité (en W/mK) meilleure elle est mieux c’est, la viscosité (en Pascal.seconde ou en Poiseuille) plus elle est faible plus la pâte sera liquide et plus elle comblera facilement les trous entre le die et le radiateur, et la facilité d’application qui est à la fois une donnée qui change avec l’expérience que vous avez mais aussi les caractéristiques de la pâte (on évite de faire des bêtises avec une pâte capacitive ou conductrice).
Donc commençons par les pâtes à base de céramique, se sont les plus classiques elles sont parfois extrêmement peu chères (on trouve parfois des tubes de 100g à une vingtaine d’euros mais là vous avez le droit à de la no name) . La composition standard silicone + oxyde de zinc ou d’aluminium (l’oxyde de zinc Al2O3 est une céramique très utilisée) se retrouve dans de nombreuses pâtes bon marché, elles ont une conductivité très moyenne aux alentours des 1 W/mK , et sont la plupart du temps très peu visqueuses et donc très faciles et rapides à appliquer. Nous ne nous éterniserons pas dessus ces pâtes sont « dépassées » et il n’est pas judicieux de les utiliser lors d’un changement de pâte thermique sur nos P4G. L’intérêt de ces pâtes est leur prix, leur facilité d’application, et leur non conductivité électrique (y a pas beaucoup plus isolant que de la céramique) elles sont donc très utilisées par les assembleurs car elles remplissent leur rôle avec une faible probabilité de ratage d’application et permettent de gagner quelques centimes par PC assemblé. Ces pâtes sont donc les premiers prix et on peut trouver bien mieux pour pas beaucoup plus cher. Leur performance ne sont pas ridicules, loin de là du moment que vous n’achetez pas du no-name, en particulier dans nos portables où le radiateur n’exerce qu’une faible pression leur faible viscosité est un atout certain.
On remarque quand même qu’il existe des pâtes à base de céramique qui se différencient de ces classiques pâtes à base de silicone, notamment la artic céramique qui par sa composition a une bien meilleure conductivité mais est aussi beaucoup plus difficile à appliquer, et bien plus cher. Elle ne contient pas du tout de silicone et elle forme à elle seule (à ma connaissance) un groupe à part dans les pâtes à base de céramique, et ses performances sont comparables avec des pâtes à bases de particules métalliques voire meilleures que certaines d’entres elles. Elle s’avère être la seule pâte à base de céramique avec des performances assez intéressantes pour justifier un changement de pâte par rapport à celle utilisée d’origine, de plus elle n’est pas conductrice donc utilisable facilement et sans risque.
Les pâtes qui proposent actuellement les meilleures performances à des prix relativement abordables tout en ne posant pas trop de problèmes d’application sont les pâtes à base de particules métalliques. On peut en citer pléthore: l’artic silver étant la plus célèbre… . Elles allient à la fois performances en terme de conductivité thermique (après un temps de rodage plus ou moins long) , et prix abordable (autour des 10€ le tube de 4g c’est loin d’être excessivement cher). Cependant elles ont leur défaut: elles sont la plupart du temps assez pâteuses et collantes donc plus difficiles à manipuler et appliquer que les pâtes à base de céramique, mais on s’en sort quand même assez facilement surtout avec les méthodes expliquées ci dessous. Pour une utilisation dans un PC portable on privilégiera les pâtes à plus faible viscosité en effet dans nos P4G le radiateur exerce une faible pression sur le die donc moins une pâte sera visqueuse plus elle comblera facilement les petits trous microscopiques entre le radiateur et le processeur malgré une pression faible. L »artic silver 5, et la NT-H1 se défendent bien de ce côté là, la Gelid Extreme un peu moins mais elle compense par une conductivité plus élevée, comme la plupart des pâtes de grande marque. La différence se joue à peu cela dit.
Autre défaut bien plus embêtant que la difficulté d’application celui là, les pâtes thermiques à base de particules métalliques sont très souvent capacitives et parfois conductrice d’éléctricité. Le second cas est très embêtant, car avec une pâte conductrice d’électricité il ne faut surtout pas mettre ce type de pâte sur des RAMs de carte graphique ou en mettre à côté du die de votre CPU-GPU, vous risqueriez de griller des éléments dans votre P4G. L’artic silver 5 est par exemple potentiellement conductrice d’électricité (le fabricant émet des réserves quant à sa non conductivité, normal l’argent est un excellent conducteur), faite donc bien attention et dans la cas de ces pâtes vérifiez bien si elles sont conductives ou non avant tout application. Autre petit problème certaines pâtes sont capacitives, là normalement pas de risque de cramer une pièce mais des risques de problèmes à l’allumage et autres problèmes électroniques étranges en cours de fonctionnement ne faites donc pas de coulures à côté de la zone à refroidir. Là encore renseignez vous bien et évitez de déborder. Si vous suivez bien les conseils d’application vous ne devriez pas avoir de soucis de surplus de pâte.
Passons à la dernière catégorie celles à base de particules de carbone (diamant ou non), les deux principales références en la matière: MX-4 et IC Diamond. Elles utilisent la très bonne conductivité thermique du carbone sous certaines de ses formes (notamment le diamant), elles ne sont ni conductives ni capacitives ce qui est un très bon point. L’artic MX-4 est assez simple d’application, l’IC diamond beaucoup moins car elle est très liquide. La MX-4 n’a pas de véritables défauts à part sa conductivité en deçà des ténors comme l’artic silver, mais ce n’est pas le cas de l’IC diamond. Bien qu’elles soient excellente en terme de performances pures, les pâtes thermiques à base de diamant synthétique sont abrasives et celles ci risques d’abimer ou la surface du die, ou la surface du radiateur. Le jeu peut en valoir la chandelle l’IC diamond étant une bonne pâte, et la faible pression exercée par le radiateur dans un P4G devrait éviter les gros problèmes. Cependant l’IC diamond est extrêmement visqueuse, et elle est parmis les pâtes les plus difficiles à appliquer. Des performances élevées certes mais ce n’est pas la pâte parfaite.
Il n’y a donc pas en soit de mauvaise pâte thermique. Mais des bonnes pâtes thermiques qui se valent en général et qui ont leurs qualités et leurs défauts. Pour un usage général une pâte de type NT-H1 ou artic MX-4 me semble toute indiquée grâce à leur bon rapport qualité prix, pour des personnes qui ont l’habitude d’appliquer de la pâte ou qui veulent des résultats à leur maximum la prolimatech PK, la shin etsu G751, l’artic silver 5, ou la gelid extreme sont excellentes. Il existe de toutes façons de bien nombreuses références, et normalement en achetant une pâte de grande marque vous prenez peu de risques et les différences sont faibles. Mais vous savez maintenant les risques à éviter.
II Comment nettoyer l’ancienne pâte thermique
Pour nettoyer de la pâte thermique il y a des erreurs à ne pas commettre: on ne gratte pas avec ses ongles et encore moins avec un tournevis plat car on abîme le support bien plat, on ne met pas ses gros doigts sur l’une des surfaces après nettoyage et on n’utilise pas de sopalin, de coton ou tout autre chose qui pourrait conduire au dépôt de plein de petites fibres sur la surface et donc la rendre sale (on ne nettoie pas avec des chaussures pleines de boues) sauf au départ si vraiment la pâte est dure à retirer.
Pour nettoyer rien de plus simple: il vous faut un chiffon microfibre (comme celui pour nettoyer les lunettes) et de de l’alcool ménager voire mieux de l’isopropanol (trouvable en pharmacie). On peut aussi utiliser des solutions prévues à cet effet comme l’artic clean de chez artic silver, qui est selon moi tout bêtement du dissolvant parfumé au citron pour l’avoir essayé, mais qui fait vraiment bien son office et peut être utile si vous n’êtes pas du genre à avoir de l’alcool ménager ou de l’acétone chez vous (ce qui me semblerait plutôt normal pour un étudiant qui n’a pas besoin de dissolvant à ongles). Et après il suffit de verser quelques gouttes sur le chiffon puis de frotter énergiquement. Pour les pâtes les plus récalcitrantes qui auraient tendance à se transformer en malabar, versez quelques gouttes d’alcool et laissez agir quelques temps.
Mais jusqu’à quand faut-il nettoyer les résidus de pâte, jusqu’à ce qu’il n’y en ai plus du tout pardi. Le meilleur moyen de savoir quand tous les résidus ont été retiré et que les surface sont prêtes c’est de vérifier que l’entiéreté des surface en contact: die et radiateur sont lisses et reflètent la lumière tels des miroirs. Ils m’a semblé à l’utilisation que les solutions dédiées comme l’artic clean sont un peu plus efficaces que le simple alcool ménager à ce niveau mais c’est peut être l’effet placebo. Ca reste malgré tout pratique mais cependant pas nécessaire cet artic clean (incroyable qu’apple n’ai pas encore racheté), pour le prix ça valait la peine d’essayer selon moi.
Pour ne pas avoir de soucis ultérieurs attendez bien que l’alcool ménager et/ou l’acétone soient totalement évaporés avant d’appliquer la nouvelle pâte thermique. Ces produits étant très volatils, attendre une petite minute devait être suffisant, passez un coup de chiffon microfibre sec pour bien être sûr que tout a été retiré.
III Appliquer la nouvelle pâte thermique
L’application de la nouvelle pâte thermique, vaste question… Quelle quantité? Quelle technique? On l’étale ou pas?
Tout d’abord il existe trois types de présentation pour la pâte thermique:
celles livrées en pot avec un pinceau (comme un tipex) dans ce cas vous n’avez pas le choix il faut étaler. Ces pâtes sont souvent de type silicones/céramique sont très liquides (d’où l’utilisation du pinceau) et ont des performances moyennes, le principal risque avec ce type de pâte est de trop en mettre comme lorsque l’on étale du blanc sur une feuille on risque de faire un pâté. Il n’y a rien de bien difficile il ne faut donc pas faire de pâté, et aux vues de leur performances il est peu probable que vous ayez choisi ce type de pâte.
celles livrée en gros pot (d’au moins 30g) avec un outil pour l’étalement, si vous ne changez pas votre pâte thermique tous les 4 matins ce n’est pas la peine de prendre quelque chose d’aussi gros de plus étaler avec une spatule (ou une carte bleue) implique un gros risque de bulles d’air. Là encore vous n’avez pas d’autre choix que d’étaler.
celles livrées en seringue qui nous intéressent vraiment.
Pour commencer on trouve parfois quelques conseils et vidéos farfelues sur le net, même sur des sites sérieux… Comme matériel.net qui conseil d’étaler avec un index propre la pâte thermique de type silicone http://www.materiel.net/minisites/guide_montage_pc/application-pate-thermique.php alors étaler de la pâte silicone souvent facile à étaler, pourquoi pas (quoique nous verrons que si c’est mal fait ça peut poser des soucis) mais alors avec l’index j’ai toujours pas compris pourquoi. Même avec l’index « propre » on risque de contaminer la pâte et de réduire ses performances, mettez au moins des gants… Mais même c’est quoi cette méthode? On trouve quand même bien plus fun, comme le type qui fait de la pâte thermique avec ce qu’il trouve dans sa cuisine
Sans oublier cet extraordinaire préservatif pour doigt pour application de pâte thermique:
Passons maintenant aux choses sérieuses: étaler ou ne pas étaler avant de poser le radiateur?
Que veut on faire avec notre pâte thermique… Qu’elle comble les bulles d’air n’est ce pas, et bien étaler d’abord la pâte même de la manière la plus uniforme alors que la surface du radiateur qu’on viendra poser dessus n’est pas parfaitement uniforme risque de provoquer la formation de bulles d’air. Et l’air c’est ce qu’on voulait éviter. On a donc acheter une pâte thermique qui a cause de l’étalement risque d’être non efficace. Il reste probable qu’il n’y ai pas de bulles d’air malgré l’étalement de la pâte avec une carte de crédit ou autre, mais si on étale grâce à l’appui du radiateur, on est certain de ne pas faire de bulles d’air. Je vous déconseille donc d’étaler vous même la pâte thermique en particulier avec une pâte très visqueuse vous n’arriverez à rien. Cette vidéo présente parfaitement bien le risque de bulles d’air si l’on étale même si je la trouve un peu exagérée ayant moi même réitéré l’expérience avec de la MX4 les bulles sont bien plus petites:
Donc on n’étale pas mais quelle quantité on en met?
Ma réponse sera simple, le minimum pour recouvrir la surface utile, en effet si vous avec retenu ce que je vous disais dans un ancien coin tech, plus la couche de pâte thermique est fine meilleur sera le transfert thermique. Mais quel est donc ce minimum? Pour un PC portable vue la taille du die du CPU, le refroidissement se faisant en direct on die contrairement aux PC de bureau, il suffit juste d’une quantité suffisante pour permettre un bon contact entre celui-ci et le radiateur soit en gros la taille d’un grain de riz ou d’une lentille crue. Donc vraiment une petite quantité. Pour un PC de bureau un point de la taille d’un petit pois sera nécessaire. L’essentiel étant de ne pas déborder particulièrement si votre pâte est capacitive ou conductrice. Attention tout de même à en mettre assez pour couvrir toute la surface. Pour votre premier essai mettez le radiateur, appuyez puis retirez le si ça déborde beaucoup vous en avez trop mis, si le die est à demi recouvert vous n’en avez pas assez mis, si c’est à la limite de déborder et que ça recouvre intégralement le die vous avez trouvé quelle quantité appliquer.
Quelle méthode?
La méthode dépendra surtout de la forme et de la taille du processeur: pour une petite puce (comme un CPU de PC portable) la méthode du point est idéale, ou bien des deux petits points si le CPU est vraiment très allongé. Pour une ram idem un simple point de pâte suffira. Pour un GPU la forme souvent carrée permet d’utiliser facilement là encore la technique du point car celui ci s’étalera dans toutes les directions pour « remplir » le carré. Pour un CPU de PC de bureau c’est un poil plus compliqué faites plutôt une ligne sur les 2/3 du processeur et passant en son milieu pour être sûr de recouvrir toute la surface utile sans pour autant déborder lorsque vous ferez pression avec le radiateur. En effet la surface occupée utile pour le transfert thermique au niveau de l’IHS (la capsule métallique autour du processeur) occupe les 2/3 de la longueur de l’IHS et est en forme de rectangle. La ligne est donc idéale, même si le point reste valable.
Voilà ce coin tech est terminé vous savez maintenant quoi faire avec votre pâte thermique, il ne vous reste plus qu’à vous atteler à la tâche. Pour ceux qui auraient des conseils sur le changement de pâte thermique n’hésitez pas à réagir dans les commentaires.
Rendez vous le mois prochain, on parlera fonctionnement des disques durs.
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