Kasus aplikasi lemak silikon konduktif termal untuk sistem penggerak listrik kendaraan energi baru

Pengantar: Tantangan dalam Pemilihan Grease Termal untuk Manajemen Termal NEV

Dalam manajemen termal sistem penggerak listrik kendaraan energi baru (NEV),efisiensi disipasi panas dari semikonduktor daya (seperti modul IGBT dan SiC) secara langsung menentukan kinerja daya dan keandalan kendaraanSebagai medium kritis yang menghubungkan chip dan heat sink, pemilihan lemak antarmuka termal sangat penting.Grease konduktivitas termal berkualitas tinggi dapat secara efektif mengurangi resistensi termal kontak, memastikan bahwa disipasi panas IGBT dan konduksi termal modul SiC tetap dalam batas aman.Studi kasus ini mengeksplorasi bagaimana produsen NEV secara ilmiah memilih pasta termal untuk elektronik daya dalam inverter untuk memecahkan tantangan manajemen termal di bawah kondisi operasi yang ekstrim.

Deskripsi Skenario Aplikasi: Lingkungan termal yang keras di Inverter

Inverter dalam sistem penggerak listrik produsen NEV ini memiliki ruang internal yang kompak, di mana modul IGBT / SiC menghasilkan kepadatan fluks panas yang sangat tinggi selama output daya puncak.Karena getaran terus menerus selama mengemudi dan tekanan mekanik yang disebabkan oleh ketidakcocokan koefisien ekspansi termal antara modul daya dan sumur panas, lemak termal tradisional sangat rentan terhadap efek "pump-out" atau pendarahan minyak.Ini tidak hanya menyebabkan pengeringan dan kegagalan bahan antarmuka termal tetapi juga memicu titik panas lokalOleh karena itu, sistem ini menuntut ketahanan anti-kerut, pompa keluar yang sangat tinggi,dan stabilitas siklus termal jangka panjang dari pasta termal untuk elektronik tenaga.

Rekomendasi produk dan solusi pencocokan: Strategi kombinasi dari G-776 dan G-775/G-777

Untuk memenuhi persyaratan kompleks dari sistem penggerak listrik, kami merekomendasikan solusi kombinasi menggunakan Shin-Etsu grease: menggunakan G-776 sebagai bahan antarmuka termal utama,dilengkapi dengan G-775 atau G-777 untuk penguatan atau desain yang berbeda di area tertentu. G-776, diencerkan dengan pelarut isoparafin,mempertahankan viskositas rendah (58 Pa·s) untuk dispensasi otomatis yang mudah sementara menunjukkan ketahanan pompa-out yang superior dan kinerja anti-creep dibandingkan dengan produk tujuan umum, membuatnya ideal untuk antarmuka termal handal seperti IGBT dan CPU. Untuk area tepi yang mengalami tekanan mekanik yang lebih besar atau membutuhkan keandalan jangka panjang yang maksimal,G-775 dengan viskositas tinggi (500 Pa·s) atau G-777 dengan sifat fisik yang sangat stabil dapat dipasangkan untuk membangun penghalang perlindungan termal berlapis-lapis.

Analisis Perbandingan Produk: Parameter Kunci Tiga Lemak Termal Putih

Untuk menunjukkan secara lebih intuitif dasar untuk seleksi, tabel berikut membandingkan parameter inti dari tiga lemak termal putih: G-775, G-776, dan G-777.G-776 mencapai keseimbangan terbaik antara konduktivitas panas (3.1 W/m·K) dan kenyamanan aplikasi; G-775 memberikan ketahanan pompa-out tertinggi dengan gravitasi spesifik yang tinggi dan viskositas tinggi;sementara G-777 memastikan umur layanan hingga sepuluh tahun dengan kandungan volatil yang sangat rendah (00,1%).

Hasil pelaksanaan dan data: Pengurangan resistensi termal dan perpanjangan umur

Setelah memperkenalkan larutan lemak Shin-Etsu dengan G-776 sebagai bahan utama dan G-777 sebagai bahan sekunder,Inverter menunjukkan kinerja yang sangat baik selama pengujian operasi terus menerus pada suhu persimpangan 150°CData yang diukur menunjukkan bahwa ketahanan termal antarmuka dari modul IGBT berkurang sekitar 18% dibandingkan dengan generasi sebelumnya dari lemak umum,dan suhu puncak persimpangan turun 4.5°C. Setelah 2.000 jam tes siklus suhu tinggi, kelembaban tinggi, dan kejut termal, tidak ada pendarahan atau pengeringan minyak yang signifikan yang diamati di antarmuka G-776.Tingkat pertumbuhan resistensi termal tetap di bawah 5%, dengan sempurna memenuhi persyaratan pengelolaan termal siklus hidup penuh selama 15 tahun/300.000 km untuk NEV.

FAQ: Pertanyaan yang Sering Diajukan

1Mengapa minyak panas umum tidak bisa digunakan langsung dalam sistem penggerak listrik NEV?

Lemak tujuan umum rentan terhadap efek pompa keluar di bawah getaran terus menerus dan ekspansi/kontraksi termal, yang menyebabkan kegagalan pendinginan.Sistem penggerak listrik harus menggunakan pasta termal untuk elektronik daya dengan anti-kerayap dan resistensi pompa keluar yang tinggi.

2Apakah viskositas rendah dari G-776 mempengaruhi keandalan jangka panjang?

No. G-776 menggunakan formulasi pelarut khusus; viskositas rendah awalnya memudahkan aplikasi otomatis, dan setelah penguapan pelarut,ketahanan anti-creep dan darah minyaknya lebih baik daripada kebanyakan produk umum, dirancang khusus untuk skenario keandalan tinggi seperti IGBT.

3Kapan G-775 harus dipilih daripada G-776?

Ketika area aplikasi mengalami tekanan mekanik yang ekstrim, atau ketika heat sink memiliki ketampakan yang buruk yang membutuhkan garis ikatan yang lebih tebal untuk mengisi celah,G-775 ′s viskositas tinggi (500 Pa·s) dan gravitasi spesifik tinggi memberikan ultimate pompa-out ketahanan dan dukungan struktural.

4Bagaimana kandungan larut lemak termal mempengaruhi sistem?

Kandungan volatil tinggi menyebabkan lemak mengering dan mengeras pada suhu tinggi, meningkatkan ketahanan termal.G-777 memastikan sifat fisik yang stabil hingga sepuluh tahun pada 200 °C, sehingga cocok untuk sistem penggerak listrik tanpa perawatan.

5. Bagaimana untuk mengevaluasi aplikasi kompatibilitas Shin-Etsu grease?

Viscositas rendah dari G-776 membuatnya sangat kompatibel dengan proses otomatis seperti dispensing dan pencetakan layar.dengan efektif mengisi kekosongan antarmuka tingkat mikro untuk mengurangi resistensi termal kontak.

6Apakah solusi kombinasi ini cocok untuk disipasi panas modul SiC?

Modul SiC memiliki kepadatan arus panas yang lebih tinggi dan persyaratan yang lebih ketat untuk bahan antarmuka.Kombinasi G-776/G-777 memiliki stabilitas suhu tinggi yang sangat baik dan ketahanan panas yang rendah, menjadikannya pilihan ideal untuk konduksi termal modul SiC.

Kesimpulan dan Panduan Kontak

Dalam pengelolaan termal sistem penggerak listrik NEV, memilih lemak antarmuka termal yang tepat adalah landasan untuk memastikan stabilitas sistem jangka panjang.Melalui kombinasi ilmiah dari G-776 dan G-775/G-777, titik nyeri pompa keluar dan pengeringan dalam disipasi panas IGBT dan konduksi termal modul SiC dapat secara efektif diselesaikan.