Mengenal Thermal Paste dan Fungsinya

Mengenal Thermal Paste dan Fungsinya

Thermal paste adalah pasta penghantar panas sangat tinggi yang digunakan diantara dua buah objek/benda (biasanya heatsink dan CPU/GPU) agar dapat menghantarkan panas yang lebih baik. Thermal paste mengisi rongga mikroskopis yang terbentuk diantara dua buah objek (heatsink dengan CPU/GPU) yang dapat menjebak udara masuk diantaranya sehingga mengakibatkan kerugian pelepasan panas menuju ke heatsink. Udara adalah konduktor panas yang sangat jelek. Thermal Interface Materials (TIM) dapat mengkonduksikan (menghantarkan) panas hingga 100 kali lebih besar dari pada udara. Namun, thermal paste tidak lebih baik dari konduktor tembaga. Thermal paste yang terlalu banyak juga akan menghambat proses pelepasan panas sehingga kinerja heatsink tidak bisa maksimal.

Gambar 1. Rongga Mikroskopis

Gambar diatas menunjukan kontak antara heatsink dengan CPU/GPU yang diperbesar beberapa kali. Tampak pada gambar diatas terjadi rongga mikroskopis yang bisa menjebak udara masuk diantaranya. Rongga putih pada gambar merupakan kantong udara yang harus berisi TIM sehingga proses pelepasan panas menjadi lebih baik. Jika kita memiliki heatsink dan CPU/GPU dengan kerataan sempurna sebenarnya kita tidak memerlukan thermal paste, namun hal itu tidak mungkin. Maka dari itulah kita memerlukan thermal paste sebagai pengisi rongga udara yang mampu membantu proses perambatan panas dari CPU ke heatsink.

Jenis Thermal Paste

Pada dasarnya ada tiga jenis thermal paste, yaitu:
1) Metal Based

TIM ini merupakan jenis thermal paste yang paling populer karena mereka memiliki performa terbaik dari ketiganya. Pasta ini memiliki banyak partikel logam kecil pada pasta yang memiliki konduktifitas panas sangat tinggi. Salah satu kelemahan dari jenis pasta ini adalah mampu menghantarkan listrik yang dapat menyebabkan masalah.

Gambar 2. Metal Based

2) Ceramic Based

TIM ini merupakan solusi terbaik dari pada menggunakan pasta berbasis logam (metal based). Thermal paste ini menganduk bahan konduktif (penghantar) panas yang banyak mengandung partikel keramik kecil. Keuntungan thermal paste berbasis keramik ini bahwa pastanya tidak dapat menghantarkan listrik.

Gambar 3. Ceramic Based

3) Silicon Based

TIM ini biasanya disediakan langsung dalam bentuk thermal pad (bantalan thermal) yang terpasang pada paket heatsink. Jenis ini dapat menghantarkan panas dengan baik dan kualitasnya tidak berbeda jauh dengan jenis lainnya. Biasanya jenis thermal paste ini dijual bersama kit heatsink.

Gambar 4. Silicon Based

Sebenarnya masih ada thermal paste jenis lain, yaitu thermal epoxy. Jenis ini biasanya berupa minyak biasa yang diterapkan secara permanen pada heatsink. Namun, thermal epoxy tidak dianjurkan untuk beberapa kasus walaupun ada yang menggunakannya. Salah satu contoh penggunaan thermal epoxy adalah yang sering digunakan untuk merekatkan heatsink dengan chipset kartu video (video card). Biasanya thermal epoxy digunakan untuk jangka waktu yang lama walaupun pada beberapa kasus jenis ini tidak dapat bekerja maksimal. Jika anda termasuk orang yang malas mengganti thermal paste makan dianjurkan menggunakan jenis thermal epoxy. Kerugian menggunakan jenis thermal epoxy adalah sulit dalam proses penggantian, karena heatsink menempel lebih kuat dari pada jenis lainnya.
Jika anda berniat mengganti thermal epoxy maka masukanlah kartu video (video card) pada freezer (pendingin) sebelum mengupasnya. Suhu yang rendah akan membuat epoxy menjadi rapuh, sehingga akan lebih mudah untuk mengupasnya/membersihkannya.

Memilih Thermal Paste yang Benar

Ketika kita akan memilih jenis thermal paste, pastikan kita memilih salah satu jenis yang sesuai dengan kebutuhan dari dua jenis thermal paste yang mampu menghantarkan panas dengan baik, yaitu bebasis metal (metal based) atau berbasis keramik (ceramic based). Disarankan menggunakan thermal paste berbasis logam (metal based) karena jenis ini merupakan yang terbaik dan banyak orang yang menggunakannya. Tapi hati-hati, karena jenis CPU/GPU sekarang tersusun dari berjuta-juta transistor dan komponen elektronik lainnya yang menonjol dan tampak dari luar. Jika kita tidak berpengalaman dalam memasang heatsink yang menggunakan thermal paste terpisah maka hindari menggunakan thermal paste berbasis metal karena jika thermal paste berlebihan dan meleleh ke bagian komponen elektronik bisa mengakibatkan hubungan singkat pada komponen, akibatnya fatal, hubungan singkat dan komponen mati. Untuk menghindari hal tersebut lebih baik memilih thermal paste berbasis keramik.
Thermal paste berbasis keramik lebih aman digunakan untuk komponen-komponen yang rangkaiannya terlihat, kecuali kita sudah terbiasa menggunakan thermal paste berbasis metal. Jangan sekali-kali menggunakan thermal paste metal based pada perangkat RAM karena bisa mengakibatkan hubungan singkat. Pastikan CPU/GPU yang kita miliki menggunakan Integrated Heat Spreader (IHS) yaitu berupa lempengan tembaga luas diatasnya. Namun, beberapa orang membuangnya untuk mendapatkan kinerja heatsink yang lebih maksimal.
Untuk thermal paste yang berkualitas, ada beberapa merk terkenal diantaranya Arctic Silver, Arctic Cooling, Coollaboratory, dan beberapa merk terkenal lainnya. Merk tersebut dibuat dengan material thermal berkualitas tinggi dan telah banyak digunakan. Masih banyak merk lain yang lebih bagus namun tentunya dengan harga yang lebih mahal.

Gambar 5. Jenis Thermal Paste

Membersihkan Chipset

Jika kita akan memasang heatsink dan CPU/GPU baru, maka hal ini tidak perlu dilakukan. Membersihkan chipset ini dilakukan jika kita akan mengganti salah satunya, atau akan mengganti cooler kartu video, maka bersihkan chipset terlebih dahulu. Untuk membersihkan chipset kita bisa menggunakan cairan Isopropyl Alcohol, Acetone, atau cairan lain yang sering disebut ArctiClean. Gunakan pembersih atau kain lap non-linty atau Q-Tips (penyeka kapas). Q-Tips lebih mudah digunakan karena ukurannya kecil sehingga mampu menyentuh bagian dan sudut yang terkecil.

Gambar 6. Cotton Bud

Untuk Isopropyl Alcohol akan lebih baik jika menggunakan yang memiliki presentase lebih tinggi. 70% kadungan alkohol itu baik, namun 90% keatas merupakan cairan ideal. Presentase yang tinggi akan semakin mempercepat proses penguapan sehingga residu akan mudah terbuang. Dengan kandungan alkohol 99% akan membuat residu terbuang sempurna.

Gambar 7. Isopropyl Alcohol

Gambar 8. Arcti Clean

Catatan: Jangan gunakan pembersih berbasis minyak, karena minyak akan merusak kinerja pendingin hal ini karena lapisan minyak akan menghambat proses perambatan panas.

Gambar 9. Teteskan Alcohol Pada Prosesor

Gambar 10. Bersihkan Dengan Cotton Bud

Ketika anda sedang membersihkan heatsink, celupkan kain/Q-Tips pada Isopropyl Alcohol, lalu usapkan dengan lembut pada permukaan heatsink chipset sampai semua pasta yang lama bersih. Lakukan hal ini berulang-ulang untuk mendapatkan permukaan heatsink chipset yang bersih. Ada juga yang menggunakan kartu kredit atau kartu perdana ponsel untuk mengikis pasta (thermal paste) yang lama, baru kemudian menggunakan kain/Q-Tips yang dibasahi Isopropyl Alcohol untuk membersihkan sisa pasta lama.

Gambar 11. Sebelum di Lap

Gambar 12. Mulai di Lap

Gambar 13. Dilap Bersih

Hal yang sama dilakukan pada chipset atau CPU/GPU. Namun, ini harus dilakukan dengan hati-hati, jangan mendorongon CPU/GPU yang masih menempel pada soket terlalu keras, karena hal tersebut bisa membengkokan pin-nya.

Catatan: Pastikan Anda tidak menyentuh permukaan chip dengan jari telanjang, karena kulit memiliki minyak alami yang bisa menempel dipermukaan chipset.

Untuk mengikis thermal paste lama, kita bisa menggunakan kartu kredit atau kartu perdana ponsel atau benda yang terbuat dari bahan plastik dengan hati-hati, hindari menggunakan benda yang terbuat dari logam, karena hal ini bisa merusak permukaan chipset dan memperbesar rongga udara antara chipset dan heatsink. Pastikan semua thermal paste lama terbuang dan permukaan chipset bersih sehingga proses perambatan panas tidak terganggu.

Gambar 14. Bersihkan Dengan Bahan Plastik Kaku

Memasang Thermal Paste

Memberi thermal paste adalah pekerjaan ringan, namun perlu waktu dan konsentrasi. Ingat fungsi thermal paste? Thermal paste di gunakan untuk mengisi rongga udara yang terbentuk diantara heatsink dengan chipset atau CPU/GPU agar proses perambatan panas bisa maksimal. Rongga udara yang terbentuk diantara dua benda ini bisa menyebabkan proses perambatan panas terganggu, maka diperlukan thermal paste yang mengisi rongga udara tersebut. Jumlah thermal paste yang digunakan disesuaikan dengan luas permukaan chipset dan tidak boleh terlalu banyak karena fungsinya juga hanya untuk mengisi rongga udara mikroskopis.

Beberapa orang melakukan "lap" atau memperhalus heatsink agar lebih rata dan halus. Hal ini untuk meningkatkan kinerja heatsink yang lebih baik. Ketika kita melakukan lap dengan baik, maka kita hanya membutuhkan sedikit thermal paste dengan hasil perambatan panas yang baik.

Jika CPU sudah bersih dan thermal paste sudah siapkan, maka saatnya melapisi CPU.

Gambar 15. Prosesor Bersih

Untuk memasang thermal paste, teteskan sedikit thermal paste pada permukaan CPU kira-kira sebesar beras, sehingga tidak meleleh keluar permukaan ketika heatsink di pasang. Setelah meneteskan TIM dalam jumlah tepat (jumlah TIM bervariasi tergantung permukaan CPU, GPU membutuhkan sedikit thermal paste dari pada CPU dengan IHS) ratakan TIM pada permukaan hingga merata dan menutupi semua permukaannya. Heatsink yang kurang rata permukaannya membutuhkan jumlah TIM yang lebih banyak.

Gambar 16. Menambahkan Sedikit Thermal Paste

Jika menggunakan AS5 atau pada beberapa jenis TIM, hanya diperlukan beberapa tetes TIM pada permukaan CPU dengan IHS tanpa perlu diratakan. Tekanan dari heatsink pada saat dipasang akan menyebabkan thermal paste menyebar dengan sendirinya. Di beberapa kasus hal ini merupakan cara terbaik dalam memasang thermal paste dan kita tidak perlu khawatir dengan hasilnya. Hasilnya rongga-rongga udara akan lebih terisi pada pemukaan heatsink dan CPU. CPU dengan IHS akan menghasilkan panas terpusat pada IHS-nya saja yang merupakan inti dari CPU.

Gambar 17. Thermal Paste Diratakan

Gambar 18. Ratakan Tipis Halus

Catatan : Hanya perlu sedikit thermal paste yang diteteskan di bagian tengah CPU dengan IHS tanpa perlu meratakannya. Namun jika jenisnya CPU tanpa IHS maka kita perlu hati-hati dan thermal paste harus diratakan pada permukaan inti CPU setipis dan sehalus mungkin.

Beberapa orang menggunakan sarung tangan plastik atau sarung tangan lateks untuk meratakan thermal paste pada pemukaan CPU, sehingga tidak mengotori tangan dan minyak alami dari tangan tidak ikut menempel pada thermal paste. Atau kita bisa menggunakan bahan plastik yang rata (straight edge), misal; kartu kredit atau kartu perdana ponsel untuk meratakan thermal paste. Thermal paste harus rata dan setipis mungkin, kurang dari satu milimeter, dan bahkan hampir transparan itu akan lebih baik.

Gambar 19. Sarung Tangan Plastik

Catatan: Jika menggunakan sarung tangan dari bahan lateks, pastikan sarung tangan tidak mengandung debu yang bisa menempel dan bercampur dengan thermal paste sehingga dapat menurunkan kualitas perambatan panas.

Cara lain adalah meneteskan thermal paste pada permukaan heatsink kemudian meratakannya. Hal ini juga menjamin rongga-rongga udara pada heatsink terisi dengan baik sehingga mampu meningkatkan kemampuan perambatan panas.

Setelah memasangkan thermal paste pada CPU atau heatsink dengan rata dan tipis maka langkah selanjutnya adalah memasangkan heatsink pada CPU. Hati-hatilah pada saat memasangkan heatsink jangan sampai dilakukan dua kali. Jika gagal dalam pemasangan, maka kita harus meratakan thermal paste lagi. Letakan CPU dalam permukaan rata untuk mendapatkan thermal paste yang baik, jika dipasang dalam posisi miring kemungkinan thermal paste tidak menyebar dengan merata sehingga mengurangi kualitas perambatan panas.

Gambar 20. Thermal Paste Rata

Kesimpulan

Setelah heatsink dipasang dengan benar dan kipas pendingin dihubungkan ke tegangan, coba hidupkan komputer. Kemudian masuk ke BIOS dan perhatikan kenaikan suhu pada CPU atau kartu video dalam beberapa menit. Hal ini untuk memastikan bahwa thermal paste dan heatsink terpasang dengan baik. Perhatikan kenaikan suhunya tidak terlalu drastis, jika kenaikan suhunya tidak normal ada kemungkinan pemasangan thermal paste dan heatsink tidak benar.

Gambar 21. Heat Sink dan Kipas Terpasang

Pada beberapa jenis thermal paste di kenal istilah "burn-in period". Pada periode ini kinerja thermal paste akan meningkat dan mampu menurunkan suhu dengan baik. Namun karena panas yang diterima terus menerus, kinerja thermal paste akan menurun secara bertahap. AS5 secara bertahap akan mengalami penurunan kinerja antara 5-8^oC setelah lebih dari 200 jam penggunaan. Terlalu sering mengalami pemanasan dan pendinginan akan membantu mempercepat penurunan kinerja thermal paste.


semoga bermanfaat.....