Quản lý nhiệt là yếu tố quan trọng trong sản xuất thiết bị điện tử và bán dẫn. Nếu nhiệt không được tản ra kịp thời, nó có thể làm giảm hiệu suất và tuổi thọ của thiết bị. Keo dán dẫn nhiệt (TCAs – Thermally Conductive Adhesives) giúp giải quyết vấn đề này bằng cách vừa kết dính linh kiện vừa tản nhiệt, loại bỏ nhu cầu sử dụng keo tản nhiệt hoặc bộ phận cố định cơ học cồng kềnh.
Bài viết liên quan: Tại sao cần quản trị nhiệt trong thiết bị điện tử
Keo Dẫn Nhiệt (TCAs) Là Gì?
Keo dán dẫn nhiệt là loại keo đặc biệt có chứa các hạt dẫn nhiệt như oxit nhôm, nitride boron hoặc bạc. Keo có hai chức năng chính:
- Kết dính linh kiện điện tử một cách chắc chắn.
- Truyền nhiệt từ linh kiện ra bộ tản nhiệt hoặc vỏ kim loại để làm mát.
Khác với kem, mỡ tản nhiệt, TCAs đóng rắn tạo thành liên kết chắc chắn và bền vững theo thời gian, giúp thiết bị điện tử hoạt động ổn định hơn.
Ưu Điểm của Keo Dán Dẫn Nhiệt
Lắp ráp đơn giản: Không giống như keo tản nhiệt thông thường cần thêm các cơ chế cố định cơ học, keo dán dẫn nhiệt (TCAs) vừa kết dính linh kiện vừa tản nhiệt cùng lúc. Điều này giúp tối ưu hóa quy trình lắp ráp và giảm độ phức tạp trong sản xuất.
Tản nhiệt hiệu quả: TCAs có độ dẫn nhiệt cao (≥1 W/m·K), giúp truyền nhiệt nhanh chóng từ linh kiện quan trọng ra bộ tản nhiệt hoặc hệ thống làm mát, ngăn ngừa quá nhiệt.
Liên kết chắc chắn, bền vững: Keo dán này bám dính mạnh trên nhiều loại vật liệu như tấm wafer silicon, nhôm, đồng, gốm và nhựa, đảm bảo kết nối ổn định lâu dài.
Cách điện an toàn: Nhiều loại TCAs có tính cách điện, giúp ngăn chặn đoản mạch trong khi vẫn duy trì khả năng dẫn nhiệt cao.
Chịu nhiệt tốt & bền bỉ với môi trường Keo dán dẫn nhiệt được thiết kế để chịu được:
- Nhiệt độ cao, lý tưởng cho thiết bị điện tử công suất lớn.
- Rung động cơ học, phù hợp với ô tô, hàng không vũ trụ.
- Độ ẩm, hóa chất và các tác động môi trường khắc nghiệt.
Tiết kiệm không gian & trọng lượng: Bằng cách thay thế các bộ tản nhiệt cồng kềnh, kẹp cố định và ốc vít, TCAs giúp thiết kế thiết bị nhẹ hơn, nhỏ gọn hơn—đặc biệt quan trọng với các thiết bị điện tử kích thước nhỏ.
Ứng dụng của keo dẫn nhiệt trong ngành điện tử & bán dẫn
Keo dẫn nhiệt được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghệ cao, trong các ứng dụng cầu tản nhiệt hiệu quả và độ bám dính chắc chắn. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của TCAs trong ngành điện tử và bán dẫn:
Kết dính vi mạch (IC) và transistor công suất
Bề mặt kết dính: Đồng, nhôm, gốm
Yêu cầu:
- Dẫn nhiệt cao (≥1 W/m·K) giúp truyền nhiệt hiệu quả từ vi mạch và transistor công suất.
- Bám dính mạnh trên bề mặt kim loại và gốm để đảm bảo độ bền lâu dài.
- Cách điện tốt để ngăn chặn nguy cơ đoản mạch.
- Thời gian đóng rắn nhanh (7-10 phút) giúp tối ưu hóa sản xuất.
- Chịu được nhiệt độ cao, đảm bảo hoạt động ổn định trong thời gian dài.
Kết dính tấm wafer silicon trong sản xuất chip hiệu suất cao
Bề mặt kết dính: Tấm wafer silicon – E-Coat AL, Tấm wafer silicon – NPS
Yêu cầu:
- Độ bám dính cao (≥18MPa) giúp đảm bảo tính toàn vẹn và ổn định của tấm wafer.
- Dẫn nhiệt tốt để hỗ trợ làm mát trong các chip hiệu suất cao.
- Độ giãn nở nhiệt thấp, giúp giảm nguy cơ nứt vỡ do chênh lệch nhiệt độ.
- Công thức tinh khiết cao, không gây nhiễm bẩn trong quy trình sản xuất bán dẫn.
- Hiệu suất ổn định ở nhiệt độ cao, giúp duy trì độ bền lâu dài của sản phẩm.
Gắn bộ tản nhiệt vào linh kiện bán dẫn
Bề mặt kết dính: Tấm wafer silicon, đồng, nhôm
Yêu cầu:
- Tản nhiệt tối ưu, giúp loại bỏ nhiệt dư thừa từ các linh kiện bán dẫn nhạy cảm.
- Bám dính chắc chắn, đảm bảo độ ổn định cơ học trong suốt quá trình sử dụng.
- Chống sốc nhiệt, giúp ngăn ngừa bong tróc khi nhiệt độ thay đổi liên tục.
- Thời gian đóng rắn nhanh (7-10 phút), giúp tăng hiệu suất sản xuất.
- Dẫn nhiệt tốt (≥1 W/m·K), hỗ trợ hoạt động hiệu quả của bộ tản nhiệt.
Làm mát mô-đun công suất, IGBT và MOSFET trong thiết bị điện áp cao
Bề mặt kết dính: Đồng, nhôm, gốm, silicon
Yêu cầu:
- Dẫn nhiệt tốt, giúp làm mát mô-đun công suất khi hoạt động ở điện áp cao.
- Bám dính mạnh với kim loại và gốm để đảm bảo độ bền kết cấu.
- Cách điện an toàn, ngăn chặn hiện tượng phóng điện và đoản mạch.
- Chịu nhiệt độ cao, đảm bảo hiệu suất ổn định trong môi trường khắc nghiệt.
- Chống rung và va đập, lý tưởng cho ứng dụng trong ô tô và công nghiệp.
Một số sản phẩm keo dẫn nhiệt tiêu biểu
AHT – Vina cung cấp dải sản phẩm keo dán dẫn nhiệt với hiệu suất cao, đáp ứng các yêu cầu khắt khe trong ngành điện tử, bán dẫn và điện tử công suất.
 Plexus® MA818TC |
|
|
TGKXTW Thermal Conductive Epoxy |
|
|
3M™ Thermally Conductive Epoxy Adhesive TC-2707 |
|
|
3M™ Thermally Conductive Epoxy Adhesive TC-2810 |
|
Việc lựa chọn keo dán dẫn nhiệt phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng và điều kiện môi trường. Mỗi loại vật liệu có ưu điểm riêng, đáp ứng các nhu cầu khác nhau trong quá trình sản xuất và sử dụng.
Với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực vật liệu công nghiệp, AHT – Vina sẵn sàng hỗ trợ khách hàng lựa chọn keo dán dẫn nhiệt phù hợp nhất và cung cấp giải pháp tích hợp cho dây chuyền sản xuất, giúp tối ưu hóa hiệu suất sản xuất. Liên hệ ngay để được tư vấn miễn phí!
