¿Qué es una almohadilla térmica?
Hoy en día, las almohadillas térmicas son componentes importantes en los dispositivos electrónicos modernos. Sirven como materiales térmicos de alto rendimiento para rellenar huecos, que suelen presentar una fuerte adhesión, flexibilidad, excelente compresibilidad y una conductividad térmica superior. Estas almohadillas se aplican comúnmente en el espacio entre componentes electrónicos y disipadores de calor o carcasas para productos que faciliten la transferencia de calor.
La función específica de las almohadillas térmicas consiste en rellenar el espacio de aire entre los componentes electrónicos y los disipadores/carcasas térmicas. El aire, como medio, suele dificultar la transferencia de calor eficiente. Al ocupar este espacio, las almohadillas térmicas crean una vía para el calor, lo que permite una refrigeración eficaz del dispositivo. Esto ayuda a mantener temperaturas de funcionamiento óptimas para los componentes electrónicos y prolonga su vida útil.
Beneficios del uso de almohadillas térmicas
Rendimiento estable almohadilla térmica No presenta fugas de aceite a altas temperaturas y mantiene una alta limpieza.
Fácil de instalar La mayoría de las almohadillas térmicas son fáciles de cortar e instalar, y normalmente no requieren herramientas especiales más allá de unas tijeras comunes.
Amortiguación de vibraciones Algunas almohadillas térmicas, como las de base de silicona, también proporcionan funciones de amortiguación y reducción de vibraciones para proteger los componentes de precisión.
Rentable- En comparación con otros materiales de interfaz térmica, como la grasa térmica, las almohadillas térmicas pueden resultar ligeramente más económicas, lo que las hace adecuadas para aplicaciones con presupuestos limitados o a gran escala.
Repetibilidad de uso- La almohadilla térmica se puede instalar, probar o usar repetidamente y seguirá funcionando correctamente.
Suave y elásticoSu suavidad les permite cubrir superficies muy irregulares.
Excelente conductividad térmica, adherencia natural, alta compresibilidad y disponible en espesores de 0,3 mm a 12,0 mm.
Son reutilizables, ofrecen un rendimiento excelente, una conductividad térmica excepcional y son fáciles de usar para la refrigeración de PC.
Fabricadas con caucho de silicona, estas almohadillas son aptas para superficies irregulares. Son perfectas para CPU, componentes de alimentación, etc.
Disponibles en versiones compuestas y de una sola capa. Son naturalmente suaves y adherentes para proporcionar una refrigeración eficaz.
Nuestro almohadillas térmicas sin silicona Son extremadamente blandos para reducir la tensión en la placa de circuito impreso a la vez que reducen la resistencia térmica.
Se trata de almohadillas térmicas con certificación UL94 V-0 que ofrecen buena adaptabilidad y excelentes propiedades de aislamiento eléctrico.
Puedes utilizarlas como alternativa a la pasta térmica, protegiendo muchos componentes electrónicos contra el sobrecalentamiento.
Estas almohadillas se utilizan ampliamente para rellenar los huecos de aire en los disipadores de calor y otros dispositivos de refrigeración con conductividad térmica mejorada.
Se utilizan para gestionar el calor y proteger los componentes electrónicos. Están fabricados con polímero de silicona que ofrece un eficaz sellado del espacio de aire.
¿Qué tipos de almohadillas térmicas existen?
Clasificación por material
Almohadillas térmicas de silicona–Las almohadillas térmicas de silicona son uno de los materiales térmicos más comunes del mercado. Poseen buena elasticidad y tolerancia a la temperatura, se adaptan a diversas estructuras de equipos complejos y mantienen propiedades estables en un rango de temperatura de -60 °C a 200 °C. En general, los productos electrónicos como los teléfonos inteligentes y las computadoras portátiles suelen utilizar almohadillas térmicas de silicona.
Almohadilla térmica de grafeno–Al ser el material con la mayor conductividad térmica conocida en la naturaleza, las almohadillas térmicas de grafeno suelen tener valores de conductividad térmica que oscilan entre 10 W/(m·K) y 100 W/(m·K), e incluso pueden superar este valor máximo, superando con creces a las almohadillas térmicas de silicona tradicionales (normalmente de 1 a 6 W/(m·K)) y a los materiales de cambio de fase. Su ligereza y flexibilidad no solo no suponen una carga para los dispositivos electrónicos, sino que también las hacen muy duraderas.
Almohadillas térmicas de fibra de carbono– La fibra de carbono ofrece un rendimiento térmico excepcional. Gracias a su alta tolerancia a la temperatura, las almohadillas térmicas de fibra de carbono son una excelente opción en dispositivos electrónicos de alta potencia y otras aplicaciones que requieren una disipación de calor eficiente. Además, su ligereza las convierte en un material preferido en la industria aeroespacial para la gestión térmica de aeronaves, ya que apenas añaden peso.
Almohadilla térmica sin silicona–El diseño de la almohadilla térmica sin silicona evita la contaminación causada por fugas de aceite de silicona y no reacciona con ciertos plásticos y recubrimientos sensibles a la silicona, lo que garantiza estabilidad y seguridad durante su uso. Su conductividad térmica oscila entre 1,0 y 6,0 W/m·K. Si busca una almohadilla térmica para su empresa que deba utilizarse en equipos con uso restringido de resina de silicona, GALLOP INNOTEK le ofrece un producto fiable para un uso prolongado.
Clasificación por naturaleza
Almohadilla térmica suave–Gracias a su flexibilidad, pueden rellenar mejor diferentes huecos, especialmente en aplicaciones con superficies irregulares, para lograr una mejor conductividad térmica. Al mismo tiempo, también pueden proteger componentes más frágiles de roturas durante su uso, como condensadores cerámicos y algunos chips.
Almohadilla térmica conductora de electricidad– Esta almohadilla posee una excelente conductividad térmica y eléctrica. La capa conductora se forma mediante la mezcla de polvos metálicos u otros materiales conductores en una matriz polimérica no conductora. Esta almohadilla térmica especial es necesaria cuando se requiere conexión a tierra para la disipación de calor y el apantallamiento electromagnético. Es importante destacar que esta almohadilla nunca debe utilizarse en circuitos convencionales, ya que podría provocar cortocircuitos o incluso dañar los componentes.
Factores que afectan la conductividad de las almohadillas térmicas
Conductividad térmica de los materiales- En términos generales, en condiciones constantes, cuanto mayor sea la conductividad térmica de un material, mejor será su capacidad de transferencia de calor. Normalmente, la conductividad térmica se puede mejorar aumentando el contenido de relleno en la silicona e incorporando otros polvos conductores de calor; sin embargo, este método también conlleva mayores costos.
Espesor del material- En términos generales, cuanto más delgado sea el material, menor será la distancia que debe recorrer el calor, más rápido se transferirá el calor, menor será el valor de la resistencia térmica y mejor será el efecto de conducción del calor.
Dureza del material- La dureza del material determina la adherencia de la almohadilla térmica a la superficie del disipador de calor. Una almohadilla térmica blanda, con baja dureza, presenta una baja tensión superficial, lo que permite una mejor adherencia y reduce considerablemente la resistencia térmica de contacto entre ambas.
Tasa de filtración de petróleo de los materiales-Esto se aplica específicamente a las almohadillas térmicas de silicona. Las almohadillas térmicas más blandas suelen tener un menor grado de curado, lo que las hace propensas a la filtración de aceite de silicona al calentarse. Esto no solo contamina los componentes, sino que también aumenta la dureza de la almohadilla, reduciendo su adherencia a la superficie de los componentes de disipación de calor. Generalmente, la tasa de filtración de aceite de las almohadillas térmicas comunes oscila entre 2,5% y 3,5%, mientras que los productos de mejor calidad pueden controlarse entre 2,0% y 2,5%.
Aplicaciones
Equipos industriales—Las almohadillas térmicas mantienen los componentes a una temperatura adecuada en diversas máquinas automotrices e industriales, como motores, computadoras, transformadores, módulos de potencia y fuentes de alimentación de conversión de frecuencia.
Refrigeración de equipos electrónicos – Las almohadillas de interfaz térmica se instalan entre la CPU del ordenador, etc., y el disipador de calor, o, en el caso de teléfonos móviles o tabletas, entre el circuito integrado y la interfaz del disipador de calor para mejorar la refrigeración de los equipos electrónicos.
Automotor- La industria automotriz representa un gran mercado para las almohadillas térmicas, que se utilizan en procesos de disipación de calor como en controladores de motor, inversores y sistemas de gestión de baterías, con el fin de garantizar la estabilidad de algunos dispositivos instalados en los automóviles.
Iluminación LED—En la iluminación LED, los materiales de interfaz térmica (TIM) se utilizan entre el chip LED y el disipador de calor, lo que mejora la disipación del calor y prolonga la vida útil de los equipos de iluminación.
¿Cómo usar las almohadillas térmicas?
En primer lugar, los usuarios deben limpiar la superficie donde se aplicará la almohadilla, incluyendo las almohadillas térmicas viejas y cualquier mancha.
Luego, deberán medir con precisión su superficie y recortar la almohadilla térmica al tamaño adecuado.
A continuación, se retira la película protectora de un lado de la almohadilla térmica y los usuarios pueden colocarla sobre la superficie y presionar suavemente.
Finalmente, después de retirar la película protectora del otro lado y asegurarse de que queden bien ajustadas, este proceso habrá terminado.
Selector de especificaciones de almohadilla térmica
Convierta la holgura de montaje, la temperatura y las restricciones de materiales en un punto de partida práctico para la solicitud de presupuesto de almohadillas térmicas.
Estimación de planificación/referencia: La familia de materiales y el espesor son preliminares. La selección final requiere datos de tensión-deformación, impedancia medida, análisis de tolerancias y validación del ensamblaje.
Al usar almohadillas térmicas, evite apilarlas. Esto no solo disminuye la conductividad térmica, sino que también crea espacios de aire adicionales entre las almohadillas, reduciendo así la eficiencia de la transferencia de calor.
Además, conviene evitar el uso simultáneo de almohadillas térmicas y pasta térmica. Si bien ambas poseen propiedades de conductividad térmica, mezclarlas en el mismo sistema puede dificultar la transferencia de calor e incluso dañar los componentes que requieren refrigeración.
La pasta térmica es una sustancia pastosa con excelente conductividad térmica, también clasificada como material de interfaz térmica. Se aplica principalmente en la interfaz de contacto entre disipadores de calor y fuentes de calor (como chips o inductores). Sus funciones principales incluyen rellenar huecos en la interfaz, reemplazar el aire debido a su baja conductividad térmica, reducir la resistencia térmica y mejorar la eficiencia de la transferencia de calor. Las ventajas de la pasta térmica radican en su conductividad térmica superior y su textura pastosa que se adapta perfectamente a diversas superficies.
Sin embargo, las almohadillas térmicas pueden facilitar la instalación. Aplicar pasta térmica suele requerir extenderla manualmente, lo que puede manchar fácilmente las manos. Además, existe el riesgo de fugas al ambiente durante su uso. Si la pasta térmica se filtra a los pines de la CPU o alrededor de la placa base, puede provocar cortocircuitos o daños permanentes en la CPU.
Por otro lado, las almohadillas térmicas ofrecen una instalación sencilla. Los usuarios pueden recortarlas fácilmente al tamaño necesario y aplicarlas a componentes como la CPU, asegurando un grosor uniforme en todos los bordes durante la adhesión. Su vida útil puede superar los cinco años y son menos propensas a la acumulación de polvo.
