Trong quá trình sản xuất và lắp ráp các thiết bị điện tử, việc kiểm soát nhiệt độ luôn là một trong những vấn đề được các nhà sản xuất đặc biệt quan tâm. Nhiệt độ cao có thể gây ra hiện tượng quá nhiệt, làm giảm tuổi thọ và hiệu suất của thiết bị. Dù kem tản nhiệt (thermal patse/thermal grease) là giải pháp phổ biến, nhưng nó vẫn tồn tại nhiều hạn chế như khó ứng dụng, tốn kém,.. Để giải quyết những vấn đề trên, miếng tản nhiệt (Thermal Pad) đã trở thành một lựa chọn phù hợp hơn cho nhiều ứng dụng. Vậy miếng tản nhiệt là gì, có những loại nào, những ưu điểm vượt trội của miếng tản nhiệt so với kem tản nhiệt là gì? Hãy tìm hiểu tại bài viết này.
Xem tất cả các giải pháp quản lý nhiệt độ
Miếng tản nhiệt (Thermal pad) là gì?
Miếng tản nhiệt (thermal pad) hay còn được gọi là miếng dẫn nhiệt, là vật liệu rắn được định dạng hình chữ nhật hoặc vuông. Thermal pad rất đa dạng về kích thước và thường có gốc silicone, thường được sử dụng để dẫn nhiệt đối lưu giữa các linh kiện điện tử khi hoạt động giúp giảm thiểu sự tích tụ nhiệt và tăng hiệu quả tản nhiệt.
Giữa 2 bề mặt không bằng phẳng sẽ chứa không khí, không khí có khả năng dẫn nhiệt kém nên việc loại bỏ nó sẽ tăng cường khả năng truyền nhiệt. Các miếng tản nhiệt này sẽ lấp đầy khoảng trống chứa không khí giữa hai bề mặt không bằng phẳng, loại bỏ các khe hở chứa không khí từ đó tăng hiệu quả tản nhiệt.
Phân loại miếng tản nhiệt (Thermal Pad)
Dựa trên gốc của vật liệu tản nhiệt:
- Miếng tản nhiệt bằng Silicone: Silicone là chất hóa học được sử dụng nhiều nhất để tạo nên các vật liệu tản nhiệt. Silicone có khả năng dẫn nhiệt tốt, cao hơn các vật liệu polymer thông thường. Bên cạnh đó, silicone có khả năng nén và chịu nhiệt độ cao tốt, duy trì được hiểu quả tản nhiệt trong thời gian dài.
- Miếng tản nhiệt không chứa Silicone: Loại vật liệu này giúp khắc phục hiện tượng gỉ dầu trên bề mặt gia công ở nhiệt độ phòng – yếu điểm lớn nhất của vật liệu tản nhiệt silicone. Vì vậy, chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng cao cấp hơn như trong các thiết bị y tế (thiết bị đo quang học hoặc hệ thống đèn LEDs). Chúng cũng được sử dụng trong các mạch điện tử để không để lại chất bẩn sau khi gia công, trên các linh kiện điện tử như IC, CPU, MOS, LED, M/B, P/S, bồn tản nhiệt Heatsink, màn hình LCD-TV, notebook PC, PC, thiết bị viễn thông, thiết bị không dây, đầu DVD, …
Dựa trên cấu trúc của vật liệu
- Miếng tản nhiệt có lớp keo: Miếng tản nhiệt này được thiết kế với một lớp keo dán sẵn ở một hoặc cả hai mặt của nó. Lớp keo này có tính năng dính, giúp miếng tản nhiệt bám chặt vào bề mặt của các linh kiện hoặc tản nhiệt mà không cần sử dụng các phương tiện dính khác.
- Miếng tản nhiệt không lớp keo: Miếng tản nhiệt này không có lớp keo dính sẵn. Thay vào đó, nó dựa vào trọng lượng hoặc sự áp lực từ các thành phần khác trong hệ thống để cố định vị trí.
Xem tất cả sản phẩm thermal pad
Ưu điểm của miếng tản nhiệt so với kem tản nhiệt
Ưu điểm lớn nhất của miếng tản nhiệt là khả năng dễ dàng sử dụng và thay thế. Bản thân chúng đã được định hình và cắt theo các kích thước phù hợp với ứng dụng nên rất linh hoạt. Nhờ vậy, người sử dụng không cần lo lắng về việc sử dụng quá nhiều hay quá ít vật liệu như khi sử dụng kem tản nhiệt. Điểm này giúp tránh tốn kém chi phí nguyên vật liệu hay không đạt được hiệu năng mong muốn. Miếng tản nhiệt cũng giúp rút gọn quy trình như làm sạch bề mặt trên các bồn tản nhiệt mỗi khi cần thay thế.
Ngoài ra, miếng tản nhiệt còn là loại vật liệu chuyển pha đã được định hình trước nhờ khả năng thay đổi các tính chất vật lý tùy vào điều kiện thích hợp. Các miếng này sẽ ở thể rắn, ổn định ở nhiệt độ phòng, được cắt thành các kích thước vừa vặn với bề mặt linh kiện điện tử, dễ dàng sử dụng. Tuy nhiên, miếng tản nhiệt sẽ mềm dần khi nhiệt độ tăng cao. Đây là cơ chế thích nghi với sự thay đổi bề mặt linh kiện và bồn tản nhiệt khi có lỗ hổng chứa không khí cản trở quá trình tản nhiệt.
Trong nhiều trường hợp, khả năng dẫn nhiệt của miếng tản nhiệt sẽ không tốt bằng kem tản nhiệt. Tùy vào ứng dụng mà người sử dụng cần lựa chọn vật liệu tản nhiệt phù hợp nhất.
Ngoài miếng tản nhiệt, còn có một số các vật liệu tản nhiệt khác như:
Đọc thêm về các loại vật liệu tản nhiệt tại: Vật liệu tản nhiệt – TIMs
Ứng dụng của miếng tản nhiệt
Miếng dán tản nhiệt (Thermal Pad) có nhiều ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực như:
- Máy tính và linh kiện điện tử: Dùng cho CPU, GPU, RAM, và bo mạch chủ để truyền nhiệt từ các thành phần này sang tản nhiệt, giúp ngăn ngừa quá nhiệt và duy trì hiệu suất.
- Thiết bị điện tử tiêu dùng: Sử dụng trong điện thoại, máy tính bảng, máy chơi game cầm tay để quản lý nhiệt lượng từ chip xử lý và pin.
- Thiết bị viễn thông: Ứng dụng trong router, modem và thiết bị mạng để đảm bảo hoạt động ổn định.
- Thiết bị công nghiệp và ô tô: Dùng trong các hệ thống điện tử công nghiệp và ô tô để quản lý nhiệt độ và bảo vệ các linh kiện.
- Nguồn cấp điện: Dùng trong bộ nguồn máy tính, thiết bị sạc, và bộ chuyển đổi điện để kiểm soát nhiệt độ, ngăn ngừa quá nhiệt.
Kết luận
Vật liệu tản nhiệt đóng vai quan trọng như một “cầu nối” dẫn nhiệt hiệu quả giữa các linh kiện điện tử, giúp chúng hoạt động ổn định. Từ đó kéo dài tuổi thọ và nâng cao hiệu suất của thiết bị. Với sự phát triển ngày càng nhanh của các ngành công nghiệp điện tử, vật liệu tản nhiệt đã trở thành vật liệu không thể thiếu trong các thiết bị điện tử.
Tuy nhiên, việc lựa chọn miếng tản nhiệt (Thermal Pad) phù hợp không đơn giản, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kích thước, độ dày và đặc tính vật liệu để đáp ứng nhu cầu của từng ứng dụng cụ thể. Trên thị trường hiện nay, có sẵn nhiều loại miếng tản nhiệt với kích thước từ mỏng đến dày, phổ biến là loại thermal pad 2mm, thermal pad 1mm,...
Prostech là đơn vị phân phối thermal pad chính hãng của các thương hiệu lớn như 3M, t-Global, Gluditec và Jones Tech,… Với nhiều năm kinh nghiệm, Prostech đã cung cấp sản phẩm cho hàng nghìn nhà sản xuất lớn nhỏ trên toàn quốc. Không chỉ cung cấp sản phẩm, Prostech luôn luôn cố gắng tạo ra những giá trị tốt nhất cho khách hàng thông qua hỗ trợ, tư vấn chuyên môn đáp ứng nhu cầu cụ thể của khách hàng. Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn miễn phí.
