Toepassingsgeval van warmtegeleidende siliconenvet voor elektrische aandrijving van nieuwe energievoertuigen

Inleiding: Uitdagingen bij de selectie van thermische vetten voor thermisch beheer van NEV

In het thermische beheer van elektrische aandrijfsystemen voor nieuwe energievoertuigen (NEV)de warmteafvoeringsdoeltreffendheid van vermogenshalveringsmodules (zoals IGBT- en SiC-modules) bepaalt rechtstreeks de vermogensactiviteit en betrouwbaarheid van het voertuigAls kritiek medium dat de chip en de hittezuiger verbindt, is de keuze van het thermische interfacengras van het grootste belang.Een hoogwaardig vet met warmtegeleidbaarheid kan de thermische weerstand bij contact effectief verminderen, zodat de IGBT-warmteafvoer en de thermische geleiding van de SiC-module binnen veilige grenzen blijven.Deze casestudy onderzoekt hoe een fabrikant van NEV's wetenschappelijk thermische pasta selecteert voor vermogenselektronica in een omvormer om thermische beheersproblemen onder extreme bedrijfsomstandigheden op te lossen.

Beschrijving van het toepassingsscenario: harde thermische omgeving in inverters

De omvormer in dit elektrische aandrijfsysteem van de fabrikant van NEV heeft een compacte interne ruimte, waar IGBT/SiC-modules een extreem hoge warmte-stroomdichtheid genereren tijdens piekvermogen.Door voortdurende trillingen tijdens het rijden en mechanische spanningen veroorzaakt door de onverenigbaarheid van de koefficiënten van thermische uitbreiding tussen de aandrijfmodule en de hittezuigerDe traditionele thermische vetten zijn zeer gevoelig voor het "pump-out effect" of oliebloeding.Dit leidt niet alleen tot het uitdrogen en het falen van het thermische interface materiaal, maar veroorzaakt ook lokale hot spotsDaarom vereist het systeem een uitzonderlijk hoge anti-krimp- en pompweerstand.en lange termijn thermische cyclusstabiliteit van thermische pasta voor vermogenselektronica.

Product aanbeveling en matching oplossing: combinatiestrategie van G-776 en G-775/G-777

Om aan de complexe eisen van het elektrische aandrijfsysteem te voldoen, raden wij een combinatieoplossing aan met behulp van Shin-Etsu-vet: gebruik van G-776 als primair thermisch interface-materiaal,aangevuld met G-775 of G-777 voor versterking of gedifferentieerd ontwerp in specifieke gebieden. G-776, verdund met isoparaffine oplosmiddelen,behoudt een lage viscositeit (58 Pa·s) voor een gemakkelijke geautomatiseerde afgifte en toont tegelijkertijd een superieure pompweerstand en anti-kruipprestaties ten opzichte van producten voor algemeen gebruik, waardoor het ideaal is voor hoog betrouwbare thermische interfaces zoals IGBT's en CPU's.G-775 met hoge viscositeit (500 Pa·s) of G-777 met uiterst stabiele fysische eigenschappen kunnen worden gecombineerd om een meerlagige thermische beschermingsbarrière te bouwen.

Productvergelijkingsanalyse: belangrijkste parameters van drie witte thermische vetten

Om de basis voor de selectie intuïtiever aan te tonen, wordt in de volgende tabel de kernparameters van drie witte thermische vetten vergeleken: G-775, G-776 en G-777.G-776 bereikt het beste evenwicht tussen de thermische geleidbaarheid (3.1 W/m·K) en gebruiksgemak; G-775 biedt met zijn hoge specifieke zwaartekracht en hoge viscositeit ultieme pompweerstand;G-777 zorgt voor een levensduur van maximaal tien jaar met een extreem laag vluchtigheidsgehalte (00,1%).

Uitvoeringsresultaten en gegevens: Vermindering van de thermische weerstand en verlenging van de levensduur

Na de invoering van de Shin-Etsu-vetoplossing met G-776 als primair en G-777 als secundair materiaal,de omvormer heeft een uitstekende prestatie aangetoond bij tests van continue werking bij een verbindingstemperatuur van 150°CUit de gemeten gegevens blijkt dat de interfacetermoresistentie van de IGBT-module met ongeveer 18% is afgenomen ten opzichte van de vorige generatie van algemeen gebruikte vetten.en de piek temperatuur van de verbinding daalde met 4.5°C. Na 2000 uur aan hoge temperatuur, hoge vochtigheid en thermische schokproeven werd bij de G-776-interface geen significante oliebloeding of -droging waargenomen.De groei van de thermische weerstand bleef onder de 5%, die volkomen voldoet aan de 15 jaar/300.000 km thermische beheersvereisten voor de volledige levenscyclus van NEV's.

FAQ: Vaak gestelde vragen

1Waarom kan thermisch vet voor algemene doeleinden niet rechtstreeks worden gebruikt in elektrische aandrijfsystemen voor NEV's?

Het vet voor algemene doeleinden is gevoelig voor het uitpomp-effect onder continue trillingen en thermische uitbreiding/contractie, wat leidt tot koelfalen.Elektrische aandrijfsystemen moeten thermische pasta gebruiken voor vermogenselektronica met een hoge anti-kruip- en pompweerstand.

2Zal de lage viscositeit van G-776 de betrouwbaarheid op lange termijn beïnvloeden?

De G-776 gebruikt een speciale oplosmiddelformule; de initiële lage viscositeit vergemakkelijkt de automatische toepassing, en na verdamping van het oplosmiddel wordt het oplosmiddel in een andere oplosmiddel geproduceerd.de anti-kruip- en oliebloedingsresistentie is beter dan de meeste producten voor algemeen gebruik, speciaal ontworpen voor scenario's met een hoge betrouwbaarheid, zoals IGBT's.

3Wanneer moet G-775 worden gekozen in plaats van G-776?

Wanneer het aanwendingsgebied aan extreme mechanische spanningen wordt blootgesteld of wanneer de hittezuiger een slechte vlakheid heeft waardoor een dikkere bindingslijn nodig is om de gaten te vullen,De hoge viscositeit (500 Pa·s) en de hoge specifieke zwaartekracht van de G-775 bieden ultieme pompweerstand en structurele ondersteuning.

4Hoe beïnvloedt het vluchtige gehalte aan thermisch vet het systeem?

Bij een hoog vluchtigheidsgehalte van slechts 0,1%, wordt het vet bij hoge temperaturen droog en hard, waardoor de thermische weerstand toeneemt.G-777 zorgt voor tot tien jaar stabiele fysische eigenschappen bij 200°C, waardoor het geschikt is voor onderhoudsvrije elektrische aandrijving.

5Hoe kan de toepassingscompatibiliteit van Shin-Etsu-vet worden beoordeeld?

De lage viscositeit van G-776 maakt het perfect compatibel met geautomatiseerde processen zoals dispenseren en serigrafiëren.effectief vullen van interfaceplaatsen op microniveau om de thermische weerstand bij contact te verminderen.

6Is deze combinatieoplossing geschikt voor warmteafvoer van SiC-modules?

SiC-modules hebben een hogere warmte-stroomdichtheid en strengere eisen aan interfacemateriaal.De combinatie G-776/G-777 heeft een uitstekende hoge temperatuurstabiliteit en een lage thermische weerstand, waardoor het een ideale keuze is voor de thermische geleiding van SiC-modules.

Conclusies en contactgegevens

Bij het thermisch beheer van elektrische aandrijfsystemen voor NEV is de keuze van het juiste thermische schakelvet de hoeksteen om de langetermijnstabiliteit van het systeem te waarborgen.Door middel van de wetenschappelijke combinatie van G-776 en G-775/G-777, kunnen de pijnpunten van uitpompen en drogen in IGBT-warmteafvoer en SiC-module thermische geleiding effectief worden opgelost.