Anwendungsfall von Dowsil™ CN-8760 thermisch leitfähigem Vergussmaterial in industriellen Leistungsmodulen

Da sich industrielle Leistungsmodule in Richtung hoher Leistungsdichte und Miniaturisierung entwickeln, werden ihre Herausforderungen bei der Wärmeablösung immer schwerer.Effiziente und zuverlässige thermisch leitfähige Verpackungsmaterialien sind der Schlüssel zum langfristigen stabilen Betrieb von Modulen geworden. Dow's DowsilTM CN-8760 Thermalleitstoff, mit seiner hervorragenden Wärmeleitfähigkeit, bequemen Verarbeitungsmöglichkeiten und zuverlässigen elektrischen Dämmungseigenschaften,ist zu einer idealen Wahl für solche Anwendungen geworden.Diese Fallstudie beschreibt ihre erfolgreiche Anwendung in einem neuen industriellen Wechselrichter-Leistungsmodul.

DowsilTM CN-8760 ist ein thermisch leitfähiges Verkapselungsmittel mit einem Mixverhältnis von 1:1, das entweder bei Raumtemperatur oder mit Hitze zu einem dunkelgrauen Elastomer herstellt.Der Hauptvorteil liegt darin, eine ausgezeichnete Verarbeitungsleistung mit zuverlässigen Materialeigenschaften in Einklang zu bringen.

• Moderate Wärmeleitfähigkeit: Mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,66 W/mK leitet es die von Leistungseinrichtungen erzeugte Wärme effektiv (z. B. IGBTs, MOSFETs),Verringerung der Temperatur der Chipverbindung und Verbesserung der Leistungskapazität und der Lebensdauer des Moduls.

• Niedrige Viskosität, gute Durchflussfähigkeit: Mischte Viskosität beträgt 2.850 cP und bietet eine gute Durchflussfähigkeit, um die komplexen inneren Strukturen und kleinen Lücken des Moduls, die Komponenten und Pins umfassen, vollständig zu füllen,und reduziert die Luftverschleierung.
• Lange Arbeitszeit: Bei 25°C beträgt die Lebensdauer des gemischten Materials bis zu 120 Minuten, was für manuelle Abgabe oder automatisierte Produktionsanlagen ein ausreichendes Verarbeitungsfenster bietet.
• Mehrere Aushärtungsmöglichkeiten: Unterstützt die Aushärtung bei Raumtemperatur (25°C) und kann auch mit Hitze beschleunigt werden (z. B. 40 Minuten bei 50°C), um unterschiedliche Anforderungen des Produktionszyklus zu erfüllen.

• Ausgezeichnete elektrische Isolierung: Volumenwiderstand > 1E16 Ohm*cm, dielektrische Festigkeit bis zu 33 kV/mm, zuverlässiger Isolationsschutz für Hochspannungskreise.
• Flexibles Elastomer: Gehärtetes Shore Eine Härte von 52 bildet ein weiches Elastomer, das durch Temperaturwechsel oder mechanische Vibrationen verursachte Belastungen effektiv abschwächt.Schutz empfindlicher Bauteile und Lötverbindungen.
• Zertifizierung für hohe Zuverlässigkeit: UL 94 V-0 Flammenklassifizierung zertifiziert und erfüllt die Sicherheitsanforderungen für die Flammschutzfähigkeit von Materialien in Industrieanlagen.

• Einfach zu reparieren: Im Gegensatz zu starren Topfmaterialien kann das gehärtetes Elastomer aus Silikonkautschuk mit einer scharfen Klinge geschnitten und geschält werden, was die Nachbearbeitung, Reparatur,oder der Ersatz defekter Bauteile, wodurch die Schrottkosten erheblich gesenkt werden.

Industrieumrichter sind der Kern der Motorantriebe. Die Leistungsmodule im Inneren integrieren mehrere Hochspannungs- und Hochstromschaltvorrichtungen,die erhebliche Wärme erzeugen und häufig in Umgebungen mit Vibrationen und elektrischen Störungen arbeitenDie Anforderungen an die Verpackungsmaterialien sind äußerst streng.

• Wärmeleitung und Wärmeverbreitung: DowsilTM CN-8760 ist in das Gehäuse des Leistungsmoduls eingebettet und umfasst warmterzeugende Komponenten wie IGBTs und Dioden fest.Sein Wärmeleitungsnetzwerk überträgt schnell Wärme aus Punktwärmequellen durch die gesamte Topfverbindung, die dann über das Metallsubstrat oder das Gehäuse des Moduls in die externe Kühlkörper abgeleitet wird und so die Hotspot-Temperatur kritischer Bauteile effektiv reduziert.Die Prüfungen zeigen, daß unter denselben Betriebsbedingungen, Module, die mit KN-8760 verpackt sind, haben eine IGBT-Kernverbindungstemperatur, die etwa 15-20 °C niedriger ist als Module, die nicht verpackt sind, oder Module, die gewöhnliches Thermalfett verwenden,die Überlastfähigkeit und langfristige Zuverlässigkeit des Moduls deutlich zu verbessern.

• Feuchtigkeits- und Staubdichtheit: Verstärkt, um ein dichtes Elastomer zu bilden, das das Modulinnere vollständig versiegelt und das Eindringen von Feuchtigkeit, Staub und ätzenden Gasen verhindert.Er erfüllt die Anforderungen an den Schutzgrad IP67 und höher, geeignet für raue Industrieumgebungen (z. B. Textil, Bergbau, Außenschränke).
• Isolierung und Spannungsbeständigkeit: High dielectric strength and volume resistivity ensure safe isolation between the internal high-voltage busbar (up to several thousand volts) and low-voltage signal lines or metal housing within the module, Verhinderung von Verfolgung und Ausfall und Sicherstellung der Systemsicherheit.
• Mechanische Pufferung und Dämpfung von Vibrationen: Die weiche elastomere Struktur absorbiert und zerstreut mechanische Belastungen durch Betriebsvibrationen oder äußere Schläge.Schutz von zerbrechlichen Teilen wie Chips, Bindungsdrähte und Lötverbindungen, wodurch die Haltbarkeit des Moduls in vibrierenden Umgebungen verbessert wird.

• Geeignet für die automatisierte Produktion: Das 1: 1 Mischverhältnis ist robust gegen Mischverhältnisfehler, geeignet für automatische Mess-, Misch- und Abgabeanlagen, um die Konsistenz der Chargen zu gewährleisten.Die lange Lebensdauer der Töpfe vermeidet die Gefahr einer vorzeitigen Gelatisierung des Materials auf der Produktionslinie.
• Reduziert die Gesamtkosten: Keine Notwendigkeit für eine hohe Temperatur, eine langfristige Aushärtung, Energie- und Zeitersparnis.eine günstigere Gesamtnutzungskosten.

In dieser Anwendung für ein Industrie-Inverter-Leistungsmodul hat DowsilTM CN-8760 Thermalleitend-Encapsulant erfolgreich die Herausforderung der Wärmeablösung unter hoher Wärmeflussdichte bewältigt.Sie bieten gleichzeitig eine hervorragende elektrische Isolierung., Umweltschutz und mechanische Pufferung. Seine flexible Verarbeitungsfähigkeit (lange Lebensdauer des Topfes, optionale Raumtemperatur/Wärmebehandlung) passt perfekt zu modernen automatisierten Produktionslinien,und seine Reparaturfähigkeit bietet große Bequemlichkeit für die Produktion und die Wartung nach dem VerkaufDieses Material verbessert nicht nur die Leistungsdichte, Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Endprodukts, sondern hilft auch den Herstellern, die Produktionseffizienz und die Kosten zu optimieren.Für verschiedene elektronische Geräte, die sowohl thermisches Management als auch Schutz erfordernDabei handelt es sich um eine zuverlässige, leistungsstarke Topflösung.