Chức Năng Của Keo Tản Nhiệt, Các Loại Keo Tản Nhiệt Và Lưu Ý Khi Dùng

Keo tản nhiệt (thermal paste hay thermal grease và còn hàng tá tên gọi như: thermal gel, thermal compound nhưng tựu chung là vật liệu dẫn truyền nhiệt bề mặt Thermal Interface Material – TIM) là một thứ gần như không thể thiếu trên mọi chiếc máy tính từ desktop đến laptop. Nó là một dạng chất dẫn nhiệt, dạng hơi lỏng hay sệt giống keo nên được gọi là keo tản nhiệt.

Keo tản nhiệt được thêm vào giữa bề mặt phát nhiệt, ở đây là nắp CPU, đế GPU hay bề mặt hấp thụ nhiệt của thiết bị tản nhiệt. Sở dĩ phải có keo tản nhiệt bởi nó đóng vai trò khỏa lấp đi những khiếm khuyết rất nhỏ trên bề mặt tiếp xúc của 2 bề mặt kim loại được áp vào nhau.

Mỗi con CPU hay GPU có một bề mặt để khuếch tán nhiệt từ đế bán dẫn phía dưới. Với CPU, chiếc nắp này gọi là IHS (Integrated Heat Spreader), nó truyền nhiệt từ đế chip lên và bản thân giữa đế chip và nắp IHS cũng có một lớp TIM. Nắp IHS sẽ tiếp xúc trực tiếp với bề mặt hấp thụ nhiệt của tản nhiệt khí hay block của tản nhiệt nước. Vấn đề là 2 bề mặt kim loại này không bao giờ hoàn hảo, dù mắt thường nhìn thấy rất phẳng nhưng thực tế vẫn có những lỗ, rảnh nhỏ li ti, chỉ có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi.

Khoảng trống siêu nhỏ để lại giữa nắp IHS và bề mặt tiếp xúc của bộ tản nhiệt chứa không khí. Không khí truyền nhiệt rất kém thành ra keo tản nhiệt cần được thêm vào để lấp đi các khoảng trống này, tạo nên một bề mặt dẫn truyền nhiệt “mượt mà” và kín.

Có bao nhiêu loại keo tản nhiệt và chất lượng của nó có ảnh hưởng đến hiệu suất làm mát CPU hay không?

Trên thị trường hiện tại có 3 dạng keo tản nhiệt chính gồm: keo có gốc bằng kim loại, keo gốm và keo gốc silicon.

Keo tản nhiệt gốc kim loại là dạng keo có hiệu năng dẫn truyền nhiệt rất tốt. Loại keo tản này có chứa các hạt kim loại nhỏ li ti, có thể là bạc, kẽm, nhôm, đồng. Loại keo này có một nhược điểm là ngoài dẫn nhiệt tốt, nó còn có thể dẫn điện do có kim loại. Tuy nhiên ngày nay thì nhiều hãng đã cải tiến với các lớp, cấu trúc cách ly dẫn điện trong keo. Đây cũng là loại keo mà anh em dễ tìm mua trên thị trường.

Keo gốm thường chứa các hạt gốm, gốm dẫn nhiệt rất tốt và đây cũng là một loại keo rất an toàn. Dĩ nhiên keo gốm không đạt được hiệu năng dẫn truyền nhiệt tốt như keo gốc kim loại. Khác biệt về nhiệt độ có thể từ 1 đến 3 độ C.

Keo gốc silicon thường là chứa silicon và kẽm. Loại keo này thường đi kèm với tản nhiệt stock của CPU và hiệu quả tản nhiệt của nó chỉ thường thường bậc trung thôi.

Ngoài ra còn có kim loại lỏng với hiệu quả dẫn truyền nhiệt cực tốt. Nó có thành phần chính là Gallium – một kim loại mềm, nóng chảy ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ thường (29 độ C), không độc hại như thủy ngân và khi kết hợp với Indium cũng như các kim loại khác, nhiệt độ nóng chảy và đông của hợp kim này rơi xuống còn – 19 độ C. Điều này có nghĩa ở nhiệt độ thường, kim loại lỏng luôn ở trạng thái lỏng. Loại keo này ngoài khả năng dẫn nhiệt cực tốt còn có tính dẫn điện cao nên phải cẩn thận khi sử dụng. Thêm nữa là nó có đặc tính ăn mòn nhôm nên kim loại lỏng thường được người dùng sử dụng khi bung nắp IHS (delid) CPU để trét trực tiếp lên đế bán dẫn.

Trở lại với câu hỏi đầu bài, nếu bạn thấy máy quá nóng khi chơi game hay khi chỉ chạy các tác vụ thông thường thì khả năng cao là máy đã dùng lâu và keo tản nhiệt đã khô lại hết, khả năng dẫn truyền nhiệt không còn tốt nữa và điều bạn cần làm là tháo máy ra để tra lại keo mới cũng như làm vệ sinh lại quạt tản nhiệt.

Về kim loại lỏng:

Keo kim loại lỏng có đặc tính chảy, nó không khô đặc lại dưới tác động nhiệt như các loại keo gốm. Thế nên trong quá trình sử dụng, keo kim loại có thể xì ra xung quanh và nếu bám lên các linh kiện khác thì có thể gây chập cháy bởi keo kim loại dẫn điện. Vì vậy để trét keo kim loại lỏng thì chúng ta nên dùng một chiếc tăm bông và bôi đều lên bề mặt tiếp xúc của CPU.

Sau đó, anh em cần tạo một lớp cách ly vùng tiếp xúc của CPU với các linh kiện khác. Giải pháp thường thấy là dùng sơn móng tay dạng trong suốt với thành phần chính là polymer quét lên các linh kiện xung quanh, khi sơn khô nó sẽ tạo ra lớp cách ly rất hiệu quả với keo kim loại lỏng. Một vài cách khác là dán băng keo cách điện.

Loại keo mình vẫn hay dùng là keo tản thường như keo có hạt kim loại, keo gốm, dễ mua và an toàn. Tuy nhiên cần phải lưu ý không nên trét quá nhiều keo. Thông thường chỉ cần một cục nhỏ ở giữa nắp CPU, khi áp tản nhiệt lên và siết ốc thì áp lực sẽ khiến keo lan ra lấp đầy các khoảng trống cũng như toàn bề mặt tiếp xúc.