En CPU, GPU, electrónica de potencia y vehículos eléctricos (EV), la grasa térmica es el material que permite transferir el calor entre el chip y el disipador.

Sin embargo, muchos ingenieros se encuentran con el mismo problema: después de un tiempo de funcionamiento, la grasa térmica se endurece, se seca o aparece el efecto Pump-out, haciendo que la resistencia térmica aumente considerablemente.

En muchos casos, el verdadero problema no está en el relleno térmico, sino en el aceite de silicona utilizado como base.

¿Por qué falla la grasa térmica?

La grasa térmica está compuesta principalmente por rellenos conductores de calor (como alúmina o nitruro de boro) y un aceite de silicona que actúa como fluido portador.

Si se utiliza un aceite de silicona de dimetilo convencional, sus componentes de bajo peso molecular pueden evaporarse lentamente cuando trabajan durante mucho tiempo a altas temperaturas.

Esto provoca que:

• La grasa térmica se endurezca y se seque.

• Los rellenos conductores se aglomeren.

• Se pierda el contacto con la superficie del chip.

• Aumente la resistencia térmica y disminuya la eficiencia de disipación.

Otro problema muy común es el efecto Pump-out.

Durante los ciclos de calentamiento y enfriamiento, el chip y el disipador se expanden de forma diferente. Si el aceite tiene una viscosidad demasiado baja, poco a poco es expulsado de la zona de contacto, dejando el centro seco y acumulando aceite en los bordes.

La solución: Aceite de silicona fenílico

Cada vez más materiales de interfaz térmica (TIM) de alto rendimiento utilizan aceite de silicona fenílico en lugar del PDMS convencional.

Sus principales ventajas son:

• Excelente resistencia al calor y a la oxidación.

• Muy baja volatilidad.

• Mayor resistencia al efecto Pump-out.

• Mejor compatibilidad con los rellenos térmicos.

• Viscosidad estable entre -40 °C y 200 °C.

Gracias a estas propiedades, la grasa térmica mantiene un rendimiento estable incluso después de largos periodos de trabajo a alta temperatura.

¿Cómo elegir un buen aceite de silicona fenílico?

Al seleccionar un aceite de silicona fenílico para grasa térmica, es recomendable revisar estos parámetros:

• Volatilidad: inferior al 0,1 % (200 °C / 24 h) para una mayor vida útil.

• Contenido de grupos fenilo: entre 5 % y 20 %, para equilibrar estabilidad térmica y compatibilidad.

• Viscosidad: normalmente entre 100 y 1000 cSt, según la cantidad de relleno y el nivel de resistencia al Pump-out requerido.

• Aspecto: transparente e incoloro para mantener un buen aislamiento eléctrico.

Conclusión

Que una grasa térmica se seque no es simplemente un problema de envejecimiento, sino muchas veces una consecuencia de elegir el material incorrecto.

Aunque el PDMS convencional es más económico, su mayor volatilidad y menor resistencia a la migración hacen que ya no sea la mejor opción para los dispositivos electrónicos de alta potencia.

El uso de aceite de silicona fenílico de baja volatilidad ayuda a reducir significativamente el efecto Pump-out, prolonga la vida útil de la grasa térmica y garantiza una disipación térmica mucho más estable y fiable.

Si busca aceite de silicona fenílico de baja volatilidad o necesita soporte técnico para formulaciones de grasa térmica, estaremos encantados de ayudarle.

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