Wärmeleitpastenvergleich mit laserinduzierter Plasmaspektroskopie: Wir entdecken eine violette Überraschung!

[Redaktion]

Ich hatte unlängst im Labor Besuch von KEYENCE und es war interessant zu sehen, wie sich die Technik weiterentwickelt. Anstelle aufwändiger Analysen per REM (Raster-Elektronen-Mikroskop) und Materialanalyse mit EDX im Vakuum, wo wir ja stets erst einmal alle flüssigen Bestandteile entfernen müssen, lässt sich das Ganze nun recht simpel einfach so und ohne Vorarbeiten erledigen! (read full article...)

 

[Case39]

Wieder was gelernt...die Sendung mit der Mau...ähm...mit Igor

 

[pinkymee]

Ich liebe so spannende Artikel

 

[eastcoast_pete]

Auf die Auflösung der Frage "Wo kommt denn der Wasserstoff her?" warte ich jetzt auch gespannt. Wenn's wie angenommen von H2O ist, wär das gar nicht gut, oder, wie man im Englischen mal gesagt hat, seriously uncool (pun intended).
Und LIBS ist schon sehr interessant, wobei ich mich aber auch Frage, wie denn die Optik der Maschine sauber gehalten wird, wenn da in unmittelbarer Nähe vermittels Laser Feststoffe in die Gas- und Plasmaphase gebracht werden. Wird da Schutzgas zugeleitet (weg vom Objektiv), damit einem das Objektiv damit nicht "versaubeutelt" wird? Muß ich mal nachlesen, jetzt will ich's doch wissen . Aber immer toll, wenn Du @Igor Wallossek wieder einmal ein neues Messinstrument einsetzt.

 

[Der Do]

Igor geht wieder so tief ins Detail, dass es (den Herstellern) weh tut...gut so!

 

[Igor Wallossek]

Der Laser (Klasse 1) ist weit genug weg, da wird nix besplattert
Der Waserstoff sollte vom Hydrazin stammen. Dazu gibts morgen noch ein kleines Follow-up.

Optik und Laser sind alternierend. Also Augen zu und dann wieder gucken…

 

[RedF]

Der Laser (Klasse 1) ist weit genug weg, da wird nix besplattert
Der Waserstoff sollte vom stammen. Dazu gibts morgen noch ein kleines Follow-up.

Optik und Laser sind alternierend. Also Augen zu und dann wieder gucken…

Da bin ich mal gespannt was der giftige Raketentreibstoff in der Paste macht : )

 

[echolot]

Vorab-Test: Ausbluten​

Es ist faszinierend, wie gut so ein trivialer Test immer wieder funktioniert. Und nein, das ist mit Absicht kein saugfreudiges Küchenpapier, sondern ein normales weißes 80-g-Blatt aus dem Kopierer. Man sieht bereits nach 10 bis 15 Minuten, das sowohl bei der MasterGel Maker V2 als auch bei der CryoFuze ordentlich was ausblutet. Bei der Apex ist alles im grünen Bereich, selbst nach zwei Tagen noch. So einen Test kann jeder für sich machen und ich persönlich würde keine Paste verwenden, die ein solches Verhalten aufweist.

D.h. In situ trocknet die Pampe einfach aus und die Kühlleistung ist futsch?!

 

[Arnonymious]

Ein spannendes Stück Technik. Vielen Dank für den Einblick. @Igor Wallossek wie schaut das mit der Geruchsentwicklung bzw. Absaugung der Dämpfe aus? Da kann ja auch mal was entstehen, was man nicht unbedingt in Riechkolben oder Blutbahn braucht.

 

[Martin Gut]

D.h. In situ trocknet die Pampe einfach aus und die Kühlleistung ist futsch?!

Ich habe einen neuen i5-4670K geköpft. Die Wärmeleitpaste unter dem Heatspreader war vertrocknet, hart, rissig und wenn man sie abschabt krümelig. Wenn das Schmiermittel ausläuft oder verdunstet, bleiben ja nur noch die anderen Bestandteile übrig. Das Aluminiumoxid leitet ja immer noch. Dazwischen fehlt aber Material. Die Masse schrumpft und es entstehen Risse. Da wo Material fehlt, leitet es auch nicht mehr. Dazu ist die Masse nicht mehr beweglich. Wenn sich der Chip durch Temperaturschwankungen verformt, macht das die harte Paste nicht mehr mit und kann sich stellenweise ablösen.

Es muss aber natürlich nicht immer so schlimm sein. Wenn die Paste mit den Jahren ein wenig Flüssigkeit verliert und etwas zäher wird, muss das noch nicht gleich spürbar schlechter werden.

 

[Igor Wallossek]

Ein spannendes Stück Technik. Vielen Dank für den Einblick. @Igor Wallossek wie schaut das mit der Geruchsentwicklung bzw. Absaugung der Dämpfe aus? Da kann ja auch mal was entstehen, was man nicht unbedingt in Riechkolben oder Blutbahn braucht.

Das sind mikroskopische Mengen, die da im Sekundenbruchteil entstehen. Da müsstest Du schon stundenlang dauerlasern...

D.h. In situ trocknet die Pampe einfach aus und die Kühlleistung ist futsch?!

Jain. Wenn Paste sofort ausblutet heißt das, dass entweder zu viel Silikon drin ist, oder dass die Paste schlecht vermischt wurde bzw. länger lag. Ich schrieb ja in einem Grundlagenartikel schon mal, dass die Paste nonstop "conchiert" werden muss. ist halt etwas wie Pfusch am Bau.

Hydrazin nimmt kein Mensch völlig wasserfrei, das ist sowas von reaktiv... Krawumm... Aber eine Hydrazin-Lösung ist ein üblicher Katalysator. Nur muss das Zeug ja auch wieder unter Hitze rausgepresst werden bzw. ausgasen. Wasser(stoff) hat da drin nun wirklich nix zu suchen. Ich brauche ja auch keine Emulsion.

 

[Megaone]

Das sind mikroskopische Mengen, die da im Sekundenbruchteil entstehen. Da müsstest Du schon stundenlang dauerlasern...


Jain. Wenn Paste sofort ausblutet heißt das, dass entweder zu viel Silikon drin ist, oder dass die Paste schlecht vermischt wurde bzw. länger lag. Ich schrieb ja in einem Grundlagenartikel schon mal, dass die Paste nonstop "conchiert" werden muss. ist halt etwas wie Pfusch am Bau.

Hydrazin nimmt kein Mensch völlig wasserfrei, das ist sowas von reaktiv... Krawumm... Aber eine Hydrazin-Lösung ist ein üblicher Katalysator. Nur muss das Zeug ja auch wieder unter Hitze rausgepresst werden bzw. ausgasen. Wasser(stoff) hat da drin nun wirklich nix zu suchen. Ich brauche ja auch keine Emulsion.

Genau solche Berichte und Tests "Separate the men from the boys" oder unterscheiden den Experten von den Dampfplauderern.

Danke für den tollen Bericht. Es war wie immer ein Vergnügen.

 

[Igor Wallossek]

Ich spare grade auf so ein Teil.... Mein Wunsch(traum) ist eine Wärmeleitpastendatenbank mit richtiger Mikroskopie, Massenspektrum und Tests des Wärmewiderstandes sowie Viskosität. Wenn alles gut geht, gibt es dieses Jahr noch eine insgesamt sechsstellige Investition

 

[Arnonymious]

Danke für die Aufklärung.

 

[RedF]

Hydrazin nimmt kein Mensch völlig wasserfrei, das ist sowas von reaktiv... Krawumm... Aber eine Hydrazin-Lösung ist ein üblicher Katalysator. Nur muss das Zeug ja auch wieder unter Hitze rausgepresst werden bzw. ausgasen. Wasser(stoff) hat da drin nun wirklich nix zu suchen. Ich brauche ja auch keine Emulsion.

Da muss der Deckel vom Mischer ein wenig länger geöffnet bleiben ^^.

Da wird in der Produktion wieder zeit gespart...

 

[TRX]

Ich fürchte, da wird eine öffentliche Entschuldigung fällig. Hydrazinreste werden sich in der Paste keine finden, das kann sich kein Hersteller erlauben. Egal ob MMH oder DMH, Hydrazine sind wirklich SEHR giftig. Es wäre das Ende des Herstellers, wenn das in relevanten Mengen in einem Endkunden-Produkt auftaucht.

Der Wasserstoff stammt einfach vom Silikonöl, Glycerin oder was auch immer als Fluid in der PAaste verwendung findet. Silikon hat eine Hauptkette auf Silizium and Sauerstoff, die organischen Reste an den Seiten sind aber großteils Kohlenwasserstoffe. Interessant ist aber die Frage, warum der Kohlenstoff nicht angezeigt wird. Gerät nicht ausreichend Sensibel? In der Diagnosesoftware versehentlich deaktiviert?

Mal vom zwnagsläufig vorhandenen Silikonöl abgesehen, adsorbieren Oberflächen auch generell Wasser, wenn sie der feuchten Luft ausgesetzt sind. Je größer die Oberfläche, deste mehr Wasser kann adsorbiert werden. Eine absolut Wasser- und gleichzeitig Öl-Freie Wärmeleitpaste wird man daher unter Luft nicht darstellen können. Das ist auch der Grund, warum man Hochvakuum ausheizen oder lange halten muss und es nicht reicht, "einfach die Luft raus zu ziehen". Die Adsorbtion geht schnell, die Desorbtion dauert mitunter recht lang.
Des weiteren sind viele oxidische Zuschlagstoffe porös und dadurch hygroskopisch. Beim Verdampfen der Partikel wird das aus der Luft aufgenommene Wasser ebenfalls freigesetzt.

Viele Grüße,
TRX

 

[echolot]

Ich spare grade auf so ein Teil.... Mein Wunsch(traum) ist eine Wärmeleitpastendatenbank mit richtiger Mikroskopie, Massenspektrum und Tests des Wärmewiderstandes sowie Viskosität. Wenn alles gut geht, gibt es dieses Jahr noch eine insgesamt sechsstellige Investition

Von was für Summen sprechen wir hier? Kann man das detaillieren? Also Du...

 

[Lagavulin]

Vielen Dank für den tollen Artikel! Wäre wirklich interessant zu sehen, welche teuere Pasten sich da noch so als „Schlangenöl“ herausstellen.

 

[Igor Wallossek]

Der Wasserstoff stammt einfach vom Silikonöl, Glycerin oder was auch immer als Fluid in der PAaste verwendung findet. Silikon hat eine Hauptkette auf Silizium and Sauerstoff, die organischen Reste an den Seiten sind aber großteils Kohlenwasserstoffe. Interessant ist aber die Frage, warum der Kohlenstoff nicht angezeigt wird. Gerät nicht ausreichend Sensibel? In der Diagnosesoftware versehentlich deaktiviert?

Silikonöl... Diorganopolysiloxane enthalten auch Wasserstoff, allerdings lässt sich so eine Verbindung in der Datenbank ausblenden. Genau das haben wir ja gemacht.

Nur zum Verständnis des Herstellungsprozesses:
Pasten werden final unter Druck und Temperatur von allen Rückständen befreit (Ausgasen). Da verschwindet auch das Hydrazin, das sowieso nur in einer stark wässrigen Lösung verwendet wird. Ich habe die Apex nicht ohne Grund mit im Test. Damit habe ich auch die Filter überprüft. Aber selbst wenn wir das Wasser ausklammern: Wieso besteht eine Paste, die als Hauptbestandteil Aluminium enthalten soll, nur aus ZnO und nicht einem einzigen Partikel Al oder Al2O3? Das ist am Ende bei 25 (!) Messpunkten nur ZnO und Silikonöl. Ob die Batch verhauen wurde oder es ein generelles Problem ist, befindet sich aktuell in Klärung.

Ich hoffe, dass das Gerät bald permanent hier steht, dann werde ich das noch einmal in aller Ruhe mit unterschiedlichen Chargen nachtesten. Auch gern mit Mikroskopie, denn ZnO in Plättchenform sieht nun mal anders aus als die Korundkügelchen.

Was auch möglich wäre, dass man bei der Cryo Fuze einfach das Al vergessen hat (wie auch immer). Mit einem dann so großen Anteil Silikon verarscht das jeden Filter.

Edit:
Der Kohlenstoff steckt in der Verbindung, die ausgefiltert wurde. Normalerweise sieht man den aber sowas von... Aber ich werde in Zukunft wohl erst enmal alles anzeigen lassen und mich nicht auf die automatischen Vorschläge verlassen.

 

[Furda]

Danke für den interessanten Artikel. Sehr tolles "Spielzeug", dazu prädestiniert, eine umfangreiche Datenbank aufzubauen....

Der Schnell-Test mit dem Papier ist Gold wert - und dürfte so manchen WLP Vertrieb ins Schwitzen bringen (pun intended).