Si busca el material de interfaz térmica adecuado para sus productos electrónicos y le resulta difícil elegir entre masilla térmica y almohadillas térmicas, este artículo le proporcionará información más completa sobre sus características, métodos de aplicación y usos. Esto le ayudará a identificar la solución de gestión térmica más adecuada para su producto.
¿Qué es la masilla térmica?
Masilla térmica es un material de interfaz térmica tixotrópico, suave y semilíquido. Se puede aplicar y comprimir para lograr una capa delgada de TIM entre los elementos calefactores y disipadores de calor para rellenar huecos y desplazar el aire, mejorando así la conductividad térmica para una mejor disipación del calor. En comparación con grasa térmica, Tiene menor fluidez, lo que reduce la necesidad de pasos de curado y previene mejor los problemas de bombeo en las pruebas de envejecimiento por ciclos térmicos.
¿Qué es una almohadilla térmica?
almohadillas térmicas También se utilizan entre elementos calefactores y disipadores de calor para aumentar la superficie de contacto térmico, mejorando así la disipación de calor en dispositivos electrónicos. Sin embargo, a diferencia de la masilla térmica, vienen preformadas en láminas sólidas. Estas se pueden troquelar libremente a la medida requerida y utilizarse para rellenar huecos, lo que simplifica considerablemente su uso.
Masilla térmica vs. almohadillas térmicas: ¿Cómo aplicarlas?
Tanto la masilla térmica como las almohadillas térmicas se utilizan para rellenar los huecos entre los elementos calefactores y sus carcasas, o entre los elementos calefactores y los disipadores de calor. Sin embargo, debido a sus diferentes formas físicas, sus métodos de aplicación también son distintos.
¿Cómo aplicar la masilla térmica?
Limpie las superficies del componente y del disipador de calor.
Los contaminantes como el polvo, la humedad o la grasa pueden afectar las propiedades de contacto y adhesión de la masilla térmica. Por lo tanto, limpie a fondo la superficie del componente que genera calor donde se aplicará. Además, si se van a realizar tareas de mantenimiento, retire con cuidado todos los materiales de interfaz térmica (TIM), como la masilla térmica o las almohadillas térmicas.
Aplicación de masilla térmica
Calibre el área de aplicación y las distancias entre huecos según sus dibujos 3D. Tenga en cuenta los siguientes factores.
- tolerancias mecánicas
- Relación de compresión adecuada (relación generalmente sugerida de 20-30% en comparación con las distancias de separación).
Aplique la cantidad justa o mínima de masilla térmica para controlar mejor su uso y poder rellenarla según sea necesario. Asegúrese de que cubra la superficie lo más fina posible. Puede usar una jeringa o una espátula para extender la masilla de manera uniforme sobre la superficie y rellenar cualquier irregularidad o hendidura.
Instalación del disipador de calor
Alinee el disipador de calor con la superficie del componente que genera calor y presione uniformemente, asegurándose de que la masilla térmica se distribuya de manera uniforme y minimizando la formación de burbujas de aire o deslizamientos.
Inspección
Tras la instalación, compruebe que el grosor de la masilla térmica sea el adecuado. Evite una cobertura insuficiente debido a un grosor excesivo o una mayor resistencia térmica por un grosor excesivo. Retire inmediatamente el exceso de masilla térmica y colóquela en posición vertical durante 24 horas para comprobar si existe una separación superior a 1,0 mm, lo que se considera una falta de conformidad en la adhesión y fiabilidad de la superficie en el montaje vertical del producto final. Si la aplicación resulta insatisfactoria, se recomienda retirar y volver a aplicar una cantidad adecuada de gel y repetir la prueba de validación. Se recomienda realizar esta prueba durante los periodos de validación de producto (PV/DV) antes de la producción en masa.
¿Cómo aplicar las almohadillas térmicas?
Apague la fuente de alimentación y limpie la superficie.
Al igual que con la masilla térmica, debe desconectar completamente la alimentación y usar equipo de protección antes de usar las almohadillas térmicas para protegerse a sí mismo y a los componentes electrónicos. Asimismo, elimine el polvo y los restos de material térmico antiguo de las superficies de los componentes que generan calor y de los disipadores de calor para que las almohadillas térmicas funcionen correctamente.
Selección de la almohadilla térmica
A diferencia de la masilla térmica, en la que usted mismo controla la cantidad de aplicación, las almohadillas térmicas están preformadas. Por lo tanto, debe Seleccione la almohadilla térmica adecuada para su aplicación.. Como las almohadillas térmicas tienen un grosor fijo y no se pueden superponer, debe elegir una que sea lo suficientemente delgada pero con el grosor adecuado para cubrir superficies irregulares.
Almohadillas térmicas de corte
La forma y el tamaño de las almohadillas térmicas se pueden adaptar a sus componentes y disipadores de calor. Debe medir al cortar para evitar el desperdicio de material o la degradación del rendimiento causada por dimensiones incorrectas.
Adhesión y presión
Las almohadillas térmicas suelen tener una o dos capas adhesivas. Tras retirar la lámina protectora, alinee la almohadilla térmica y presiónela sobre la superficie del componente. Se recomienda presionar la almohadilla térmica varias veces para asegurar un contacto total con la superficie, eliminar cualquier burbuja de aire atrapada y maximizar la eficiencia de la transferencia térmica.
Instalación del disipador de calor
Retire el papel protector del otro lado y presione firmemente el disipador de calor sobre la almohadilla térmica para asegurar una fijación segura. La capa adhesiva de la almohadilla térmica proporciona una unión duradera, lo que permite fijarla sin tornillos adicionales. Esto reduce los pasos necesarios, facilitando su uso. Si necesita utilizarla en aplicaciones con vibraciones e impactos, puede optar por una fijación con tornillos adicionales.
Masilla térmica frente a almohadillas térmicas: análisis comparativo de plasticidad y fuerza de adhesión.
Plasticidad y resistencia de la unión de la masilla térmica
La consistencia pastosa de la masilla térmica le confiere fluidez, lo que la convierte en un excelente material de relleno que se adapta a las irregularidades de la superficie de los componentes que generan calor. Esto permite su uso en superficies muy irregulares y facilita un ajuste más flexible del volumen de aplicación según las necesidades, logrando así la máxima eficacia de relleno. El adhesivo incorporado a la masilla térmica se puede adaptar a sus necesidades, aunque no proporciona una fijación de alta resistencia.
Plasticidad y fuerza adhesiva de la almohadilla térmica
En comparación con la masilla térmica, las almohadillas térmicas carecen de fluidez y, por lo tanto, ofrecen un rendimiento de relleno inferior. Sin embargo, su excepcional suavidad permite una cobertura de superficie ajustada bajo una presión uniforme, lo que las hace más efectivas en superficies relativamente planas. Su capa adhesiva generalmente proporciona una fuerza de unión superior, eliminando la necesidad de fijación con tornillos adicionales en algunas de sus aplicaciones. Sin embargo, en comparación con las cintas térmicas, La viscosidad de las almohadillas térmicas es menor.
Masilla térmica frente a almohadillas térmicas: dificultad de instalación y repetibilidad.
Dificultad de instalación y reutilización de la masilla térmica
Aplicar masilla térmica requiere controlar la cantidad y la extensión, lo que hace que la instalación sea más compleja que con almohadillas térmicas. Además, es necesario eliminar cualquier derrame o exceso de masilla. Asimismo, una vez usada, la masilla térmica se deforma y sus propiedades adhesivas disminuyen. Es mejor no reutilizarla.
Dificultad de instalación y reutilización de las almohadillas térmicas
Gracias a su forma sólida y preformada, las almohadillas térmicas eliminan la necesidad de procesos laboriosos, simplificando considerablemente su instalación. En algunos casos, ni siquiera se requiere el uso de tornillos. Además, a diferencia de la masilla térmica, no presentan problemas como el goteo durante la instalación, lo que resulta en un interior del componente más limpio y reduce la necesidad de limpieza posterior. Siempre que su conductividad térmica y su forma permanezcan inalteradas, las almohadillas térmicas pueden reutilizarse.
Masilla térmica frente a almohadillas térmicas: comparación de la conductividad térmica
Conductividad térmica de las almohadillas térmicas
Principio de funcionamiento de las almohadillas térmicas Se logra mediante contacto y relleno. Por lo tanto, las almohadillas térmicas demuestran un alto rendimiento de disipación de calor en superficies más planas. Las almohadillas térmicas se pueden fabricar con diferentes conductividades térmicas para adaptarse a diferentes aplicaciones, lo que le permite seleccionar la opción adecuada para sus necesidades. Por lo general, tienen una conductividad térmica más baja (1–12 W/mK), aunque ciertas variantes de alto rendimiento pueden alcanzar valores más altos, como la almohadilla térmica de grafeno.
Conductividad térmica de la masilla térmica
Por un lado, la masilla térmica suele ofrecer una conductividad térmica baja (1-14 W/mK), pero debido a su menor espesor de la línea de unión (BLT) y su excelente humectabilidad, presenta una baja impedancia térmica para algunas aplicaciones de alta potencia. Por otro lado, la masilla térmica ofrece una adaptabilidad excepcional, lo que permite una superficie de contacto térmico adecuada y minimiza la resistencia térmica en superficies y formas complejas. Por lo tanto, en algunos casos, proporciona un mejor rendimiento de disipación de calor en comparación con las almohadillas térmicas.
Masilla térmica frente a almohadillas térmicas: comparación de aplicaciones
Aplicación de masilla térmica
En primer lugar, la mayor conductividad térmica de la masilla térmica la hace ideal para su uso en dispositivos de calefacción de alto rendimiento, como equipos de iluminación LED, sistemas de baterías para automóviles y ordenadores con cargas de trabajo elevadas. Proporciona una disipación de calor satisfactoria, prolongando así la vida útil del equipo. En segundo lugar, también se puede utilizar en superficies rugosas y de formas complejas para rellenar mejor los huecos. Además, si existe un espacio considerable (de 0,1 a 4,0 milímetros) entre el elemento calefactor y el disipador de calor, la masilla térmica lo rellenará mejor y ofrecerá un rendimiento de transferencia de calor superior.
Aplicaciones de las almohadillas térmicas
Si está buscando lo adecuado materiales de interfaz térmica Para dispositivos electrónicos como portátiles, teléfonos móviles y tabletas, las almohadillas térmicas son una opción ideal. No solo son fáciles de instalar y ofrecen ventajas en la fabricación a gran escala, sino que también se adaptan perfectamente a las necesidades de gestión térmica de dispositivos portátiles de tamaño pequeño a mediano. Además, su menor coste permite ajustarse a un presupuesto más limitado. Sin embargo, se recomienda utilizarlas en proyectos con superficies de componentes planas.
Masilla térmica frente a almohadillas térmicas: comparación de temperaturas de funcionamiento
Las almohadillas térmicas y la masilla térmica funcionan eficazmente a altas temperaturas para transferir calor entre componentes que generan calor. Las almohadillas térmicas se pueden usar de forma fiable en un rango de temperatura de -60 a 200 grados Celsius, mientras que la masilla térmica funciona mejor entre -50 y 150 grados Celsius. Por consiguiente, la masilla térmica tiene menor resistencia a las altas y bajas temperaturas en comparación con las almohadillas térmicas. Además, tanto las almohadillas térmicas como la masilla térmica cuentan con credenciales de seguridad mejoradas, ya que han superado la prueba de resistencia al fuego UL94-VO. Si necesita materiales térmicos para entornos con condiciones de temperatura más extremas, todos ellos ofrecen un alto nivel de seguridad.
Masilla térmica frente a almohadillas térmicas: Coste
En términos de costo, no es fácil definir cuál es la solución más rentable, ya que depende en gran medida del volumen del proyecto. Si se trata de un proyecto de gran volumen, la masilla térmica es la mejor opción. Si se requiere aplicar masilla térmica en muchos puntos, esta también ofrece ventajas incomparables al simplificar la programación para completar el proceso de forma rápida y precisa. A continuación, se presenta una tabla comparativa general para que pueda comprender fácilmente las diferencias entre ambos materiales.
Masilla térmica frente a almohadillas térmicas
| Artículo | Masilla térmica | almohadillas térmicas |
| Forma | Material semisólido similar al lodo | material de lámina sólida preformada |
| Facilidad de uso | Complejo (Requiere robot dispensador o dispensador manual) | Fácil |
| Funcionamiento repetible | N / A | DE ACUERDO (si no se lamina con adhesivo) |
| Conductividad térmica | 1-15 W/mK | 1-20 W/mK (Disponible en opciones de mayor rendimiento) |
| Esperanza de vida | 2-8 años | 2-10 años |
| Temperatura de funcionamiento típica | -50 ~ 150 °C | -60 ~ 200 °C |
| costo | Más bajo | Más alto |
| Solicitud | Mayores huecos, superficies rugosas y aplicaciones de alto rendimiento | Se adapta a superficies rugosas y lisas, y puede rellenar huecos de hasta 20 mm. |
¿Cómo elegir entre masilla térmica y almohadillas térmicas?
Determinación de los requisitos de conductividad térmica
Las almohadillas y masillas térmicas con mayor conductividad térmica ofrecen una disipación de calor superior. Debe determinar sus requisitos de conductividad térmica según el tipo de producto, la potencia nominal y otras especificaciones. Si su producto requiere una mayor disipación de calor, opte por una masilla térmica con un índice de conductividad térmica más alto.
Considere las características de los componentes.
También debes elegir el material adecuado según el tamaño del espacio y la planitud de la superficie de tus componentes y disipadores de calor. Las almohadillas térmicas son más apropiadas para productos con un grosor de espacio uniforme y superficies planas. Si los espacios son mayores o la forma de los componentes es más compleja, la masilla térmica sería la opción correcta.
Seleccione según la facilidad de uso.
El uso de almohadillas térmicas permite reducir ciertos pasos operativos y minimiza la necesidad de limpieza. Además, son más adecuadas para la producción en grandes volúmenes, lo que mejora la eficiencia del proceso. En cambio, la masilla térmica requiere procedimientos de aplicación y limpieza más complejos.
Considere el presupuesto
Las almohadillas térmicas ofrecen un menor coste inicial, lo que las hace ideales para proyectos con presupuestos ajustados. Para proyectos con mayor flexibilidad presupuestaria, la masilla térmica ofrece una solución más rentable.
Preguntas frecuentes
¿Puedo apilar almohadillas térmicas?
Apilar varias almohadillas térmicas puede crear huecos, lo que aumenta la resistencia térmica y reduce la conductividad térmica. Por lo tanto, conviene seleccionar almohadillas térmicas con un grosor adecuado según la distancia entre los chips y el disipador o la carcasa metálica.
¿Son conductoras la masilla térmica y las almohadillas térmicas?
Para garantizar una mayor seguridad en los dispositivos electrónicos, la masilla térmica y las almohadillas térmicas suelen estar aisladas para prevenir riesgos como cortocircuitos. Si necesita variantes conductoras, también hay modelos disponibles.
¿Cuál es la diferencia entre la grasa térmica y la masilla térmica?
La grasa térmica ofrece una fluidez superior, lo que la hace más adecuada para productos con espacios más estrechos, generalmente inferiores a 0,15 mm. La masilla térmica, en cambio, puede rellenar huecos más grandes y evitar el secado durante un uso prolongado gracias a su estructura parcialmente reticulada, que contribuye a un excelente rendimiento tixotrópico a lo largo del tiempo.
¿La masilla térmica requiere curado?
No. La masilla térmica es viscosa y no se deshace después de su aplicación. Esto facilita su manejo y permite que se mantenga húmeda durante más tiempo.
¿Cómo quitar las almohadillas térmicas?
Comience retirando la almohadilla térmica vieja. Si queda algún residuo, límpielo con un hisopo de algodón o un paño suave. También puede usar un producto de limpieza recomendado en el manual de instrucciones que no dañe los componentes.
¿Cómo almacenar almohadillas térmicas y masilla térmica?
Las almohadillas térmicas y la masilla térmica deben almacenarse en un lugar seco, protegidos de la luz ultravioleta, a temperaturas entre 8 °C y 28 °C. Además, deben utilizarse antes de su fecha de caducidad (aproximadamente de 6 a 24 meses).
Reflexiones finales
Una vez que haya comprendido las características y los usos respectivos de las almohadillas térmicas y la masilla térmica, ya debería poder tomar una decisión informada. GALLOP INNOTEK Suministramos materiales de interfaz térmica (TIM) de alta calidad, con productos certificados según las normas ISO 9001:2008, ISO 14001, IATF 16949 e ISO 45001. Contáctenos para obtener una solución a medida.
