Zastosowanie smaru silikonowego o przewodności cieplnej w układzie napędowym pojazdów elektrycznych nowych energii

Wprowadzenie: Wyzwania w zakresie selekcji tłuszczu termicznego do zarządzania cieplnym NEV

W zakresie zarządzania cieplnym systemów napędowych elektrycznych pojazdów nowoenergetycznych (NEV)wydajność rozpraszania ciepła półprzewodników mocy (takich jak moduły IGBT i SiC) bezpośrednio określa wydajność i niezawodność mocy pojazduJako krytyczne medium łączące chip i zlewkę cieplną, wybór tłuszczu interfejsu termicznego ma ogromne znaczenie.Wysokiej jakości tłuszcz o wysokiej przewodności cieplnej może skutecznie zmniejszyć odporność cieplną na kontakt, zapewniając utrzymanie rozpraszania ciepła IGBT i przewodzenia cieplnego modułu SiC w granicach bezpieczeństwa.W niniejszym badaniu przypadku analizowano, w jaki sposób producent NEV naukowo wybrał pastę termiczną do elektroniki mocy w falowniku w celu rozwiązania wyzwań związanych z zarządzaniem cieplnym w ekstremalnych warunkach pracy.

Opis scenariusza zastosowania: surowe środowisko termiczne w inwerterach

Inwerter w systemie napędu elektrycznego tego producenta NEV posiada kompaktową przestrzeń wewnętrzną, w której moduły IGBT/SiC generują niezwykle wysoką gęstość strumienia ciepła podczas szczytowej mocy.W związku z ciągłymi wibracjami podczas jazdy i obciążeniami mechanicznymi spowodowanymi niezgodnością współczynników rozszerzenia termicznego pomiędzy modułem napędowym a ciepłoodpornikiem, tradycyjne tłuszcze termiczne są bardzo podatne na "efekt wypompowania" lub krwawienie oleju.To nie tylko prowadzi do suszenia i awarii materiału interfejsu termicznego, ale również wyzwala lokalne gorące punktyW związku z tym system wymaga wyjątkowo wysokiej odporności na ślizganie się, wypompowanie,i długotrwała stabilność cyklu termicznego z pasty termicznej do elektroniki mocy.

Zalecenie produktu i odpowiednie rozwiązanie: strategia łączenia G-776 i G-775/G-777

Aby sprostać złożonym wymaganiom systemu napędu elektrycznego, zalecamy rozwiązanie kombinacyjne z użyciem tłuszczu Shin-Etsu: wykorzystanie G-776 jako pierwotnego materiału interfejsu termicznego,uzupełnione G-775 lub G-777 w przypadku wzmocnienia lub zróżnicowanej konstrukcji w określonych obszarach. G-776, rozcieńczony rozpuszczalnikami izoparafinowymi,utrzymuje niską lepkość (58 Pa·s) dla łatwego automatycznego podawania, wykazując jednocześnie wyższą odporność na wypompowanie i wydajność antykrepową w porównaniu z produktami ogólnego przeznaczenia, co sprawia, że jest idealny do wysokiej niezawodności interfejsów termicznych, takich jak IGBT i procesory.G-775 o wysokiej lepkości (500 Pa·s) lub G-777 o niezwykle stabilnych właściwościach fizycznych mogą być sparowane w celu zbudowania wielowarstwowej bariery termicznej.

Analiza porównania produktów: kluczowe parametry trzech białych tłuszczów termicznych

Aby bardziej intuicyjnie wykazać podstawę wyboru, poniższa tabela porównuje podstawowe parametry trzech białych tłuszczów termicznych: G-775, G-776 i G-777.G-776 osiąga najlepszą równowagę pomiędzy przewodnictwem cieplnym (3.1 W/m·K) i wygodną aplikację; G-775 zapewnia najwyższą odporność na wypompowanie dzięki wysokiej ciężarności właściwej i wysokiej lepkości;G-777 zapewnia żywotność do dziesięciu lat przy bardzo niskiej zawartości lotnych substancji (00,1%).

Wyniki i dane dotyczące wdrożenia: zmniejszenie oporności termicznej i wydłużenie długości życia

Po wprowadzeniu roztworu tłuszczu Shin-Etsu z G-776 jako pierwotnym, a G-777 jako wtórnym materiałem,Inwerter wykazał doskonałą wydajność podczas badań ciągłego działania w temperaturze połączenia 150°CDane pomiarowe wskazują, że odporność termiczna interfejsu modułu IGBT zmniejszyła się o około 18% w porównaniu z poprzednią generacją tłuszczu ogólnego użytku,a temperatura szczytowa łącznika spadła o 4Po 2 000 godzinach badań cyklu wysokiej temperatury, wysokiej wilgotności i wstrząsu cieplnego nie zaobserwowano znaczącego krwawienia lub wysuszenia oleju na interfejsie G-776.Wskaźnik wzrostu odporności termicznej utrzymywany był poniżej 5%, które doskonale spełniają wymagania dotyczące zarządzania cieplnym NEV w okresie 15 lat/300 000 km całego cyklu życia.

Często zadawane pytania

1Dlaczego ogólnego użytku tłuszcz cieplny nie może być używany bezpośrednio w elektrycznych systemach napędowych NEV?

Grzyb ogólnego użytku jest podatny na efekt wypompowywania w wyniku ciągłego drgania i rozszerzania/zmniejszania się cieplnego, co prowadzi do awarii chłodzenia.Systemy napędu elektrycznego muszą wykorzystywać pastę termiczną do elektroniki mocy o wysokiej odporności przeciwkręconej i wypompowanej.

2Czy niska lepkość G-776 wpłynie na długoterminową niezawodność?

Numer G-776 wykorzystuje specjalną formułę rozpuszczalnika; jego początkowa niska lepkość ułatwia automatyczne stosowanie, a po odparowaniu rozpuszczalnikajego odporność na ślizganie się i krwawienie oleju przewyższa większość produktów ogólnego przeznaczenia, specjalnie zaprojektowane do scenariuszy o wysokiej niezawodności, takich jak IGBT.

3Kiedy należy wybrać G-775 zamiast G-776?

W przypadku, gdy obszar zastosowania jest poddawany ekstremalnym obciążeniom mechanicznym lub gdy ciepłoodpornik ma słabą płaskość wymagającą grubszej linii wiązania do wypełnienia luki,Wysoka lepkość (500 Pa·s) i wysoka grawitacja właściwa G-775 zapewniają najwyższą odporność na pompowanie i wsparcie strukturalne.

4Jak lotna zawartość tłuszczu termicznego wpływa na układ?

Wysoka zawartość lotnych substancji powoduje, że tłuszcz wyschnie i zatwardzi się przy wysokich temperaturach, zwiększając odporność termiczną.G-777 zapewnia stabilne właściwości fizyczne przez okres do dziesięciu lat w temperaturze 200°C, dzięki czemu nadaje się do bezobsługowych układów napędowych elektrycznych.

5. Jak ocenić kompatybilność stosowania tłuszczu Shin-Etsu?

Niska lepkość G-776 sprawia, że jest idealnie kompatybilny z automatycznymi procesami, takimi jak dystrybucja i drukowanie seryjne.skuteczne wypełnianie próżni w interfejsie na poziomie mikro w celu zmniejszenia odporności termicznej na kontakt.

6. Czy ten roztwór mieszany nadaje się do rozpraszania ciepła modułów SiC?

Moduły SiC mają większą gęstość strumienia ciepła i bardziej rygorystyczne wymagania dotyczące materiałów interfejsowych.Połączenie G-776/G-777 posiada doskonałą stabilność w wysokich temperaturach i niską odporność cieplną, co czyni go idealnym wyborem dla przewodzenia cieplnego modułu SiC.

Wniosek i wskazówki kontaktowe

W zakresie zarządzania cieplnym systemów napędu elektrycznego NEV wybór odpowiedniego tłuszczu interfejsu termicznego jest podstawą zapewnienia długoterminowej stabilności systemu.Poprzez naukowe połączenie G-776 i G-775/G-777, można skutecznie rozwiązać problemy związane z wypompowaniem i suszeniem w rozpraszaniu ciepła IGBT i przewodnictwie cieplnym modułu SiC.