Ứng dụng của Chất đóng gói dẫn nhiệt Dowsil™ CN-8760 trong Mô-đun Nguồn Công nghiệp

Khi các mô-đun nguồn công nghiệp phát triển theo hướng mật độ công suất cao và thu nhỏ, thách thức tản nhiệt của chúng ngày càng trở nên nghiêm trọng. Các vật liệu đóng gói dẫn nhiệt hiệu quả và đáng tin cậy đã trở thành chìa khóa để đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài của các mô-đun. Chất đóng gói dẫn nhiệt Dowsil™ CN-8760 của Dow, với khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời, khả năng xử lý tiện lợi và đặc tính cách điện đáng tin cậy, đã trở thành một lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng như vậy. Nghiên cứu trường hợp này trình bày chi tiết việc ứng dụng thành công của nó trong một mô-đun nguồn biến tần công nghiệp mới.

Dowsil™ CN-8760 là chất đóng gói dẫn nhiệt hai thành phần, tỷ lệ trộn 1:1, đóng rắn ở nhiệt độ phòng hoặc bằng nhiệt để tạo thành một lớp đàn hồi màu xám đậm. Ưu điểm cốt lõi của nó nằm ở sự cân bằng giữa hiệu suất xử lý tuyệt vời và các đặc tính vật liệu đáng tin cậy.

• Độ dẫn nhiệt vừa phải: Với độ dẫn nhiệt là 0,66 W/mK, nó dẫn nhiệt hiệu quả do các thiết bị điện (như IGBT, MOSFET) tạo ra, giảm nhiệt độ mối nối chip và nâng cao khả năng chu kỳ công suất cũng như tuổi thọ của mô-đun.

• Độ nhớt thấp, khả năng chảy tốt: Độ nhớt sau khi trộn là 2.850 cP, mang lại khả năng chảy tốt để lấp đầy hoàn toàn cấu trúc bên trong phức tạp và các khe hở nhỏ của mô-đun, đóng gói các bộ phận và chân cắm, đồng thời giảm thiểu bẫy khí.
• Thời gian làm việc dài: Ở 25°C, thời gian sử dụng của vật liệu sau khi trộn lên tới 120 phút, cung cấp cửa sổ xử lý đủ cho việc phân phối thủ công hoặc các hoạt động dây chuyền sản xuất tự động.
• Các tùy chọn đóng rắn đa dạng: Hỗ trợ đóng rắn ở nhiệt độ phòng (25°C) và cũng có thể được tăng tốc bằng nhiệt (ví dụ: 40 phút ở 50°C) để đáp ứng các yêu cầu chu kỳ sản xuất khác nhau.

• Cách điện tuyệt vời: Điện trở suất thể tích >1E16 ohm*cm, cường độ điện môi lên tới 33 kV/mm, cung cấp khả năng bảo vệ cách điện đáng tin cậy cho các mạch điện áp cao.
• Đàn hồi dẻo: Độ cứng Shore A sau khi đóng rắn là 52, tạo thành một lớp đàn hồi mềm mại giúp giảm thiểu ứng suất do chu kỳ nhiệt hoặc rung động cơ học, bảo vệ các bộ phận nhạy cảm và mối hàn.
• Chứng nhận độ tin cậy cao: Được chứng nhận phân loại chống cháy UL 94 V-0, đáp ứng các yêu cầu an toàn về khả năng chống cháy của vật liệu trong thiết bị công nghiệp.

• Dễ sửa chữa: Không giống như các vật liệu đóng gói cứng, lớp đàn hồi cao su silicone đã đóng rắn có thể được cắt và bóc bằng lưỡi dao sắc, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sửa đổi, sửa chữa hoặc thay thế bộ phận của các mô-đun bị lỗi, giảm đáng kể chi phí phế liệu.

Biến tần công nghiệp là cốt lõi của các bộ truyền động động cơ. Các mô-đun nguồn bên trong tích hợp nhiều thiết bị chuyển mạch điện áp cao, dòng điện cao, tạo ra nhiệt đáng kể và thường hoạt động trong môi trường có rung động và nhiễu điện. Các yêu cầu đối với vật liệu đóng gói là cực kỳ nghiêm ngặt.

• Dẫn nhiệt và phân tán nhiệt: Dowsil™ CN-8760 được đóng gói bên trong vỏ mô-đun nguồn, đóng gói chặt chẽ các bộ phận sinh nhiệt như IGBT và diode. Mạng lưới dẫn nhiệt của nó nhanh chóng truyền nhiệt từ các nguồn nhiệt điểm ra khắp hợp chất đóng gói, sau đó được tản nhiệt ra bộ tản nhiệt bên ngoài thông qua đế kim loại hoặc vỏ của mô-đun, giúp giảm hiệu quả nhiệt độ điểm nóng của các bộ phận quan trọng. Các thử nghiệm cho thấy, trong cùng điều kiện hoạt động, các mô-đun được đóng gói bằng CN-8760 có nhiệt độ mối nối IGBT lõi thấp hơn khoảng 15-20°C so với các mô-đun không đóng gói hoặc sử dụng mỡ nhiệt thông thường, giúp cải thiện đáng kể khả năng quá tải và độ tin cậy lâu dài của mô-đun.

• Chống ẩm và chống bụi: Đóng rắn tạo thành một lớp đàn hồi dày đặc, bịt kín hoàn toàn bên trong mô-đun, ngăn chặn sự xâm nhập của hơi ẩm, bụi và khí ăn mòn. Nó đáp ứng các yêu cầu về cấp bảo vệ IP67 trở lên, phù hợp với môi trường công nghiệp khắc nghiệt (ví dụ: dệt may, khai thác mỏ, tủ ngoài trời).
• Cách điện và chịu điện áp: Cường độ điện môi và điện trở suất thể tích cao đảm bảo cách ly an toàn giữa thanh cái điện áp cao bên trong (lên tới vài nghìn volt) và các đường tín hiệu điện áp thấp hoặc vỏ kim loại bên trong mô-đun, ngăn ngừa sự phóng điện theo bề mặt và đánh thủng, đồng thời đảm bảo an toàn cho hệ thống.
• Giảm chấn cơ học và hấp thụ rung động: Kết cấu đàn hồi mềm mại hấp thụ và phân tán ứng suất cơ học từ rung động hoạt động của thiết bị hoặc tác động bên ngoài, bảo vệ các bộ phận mỏng manh như chip, dây liên kết và mối hàn, cải thiện độ bền của mô-đun trong môi trường rung động.

• Phù hợp với sản xuất tự động: Tỷ lệ trộn 1:1 có khả năng chống lỗi tỷ lệ trộn mạnh mẽ, phù hợp với thiết bị đo lường, trộn và phân phối tự động, đảm bảo tính nhất quán theo lô. Thời gian sử dụng dài tránh được nguy cơ vật liệu bị đông đặc sớm trên dây chuyền sản xuất.
• Giảm chi phí tổng thể: Không cần đóng rắn ở nhiệt độ cao, thời gian dài, tiết kiệm năng lượng và thời gian. Khả năng sửa chữa tuyệt vời giúp giảm tỷ lệ phế liệu mô-đun tổng thể do một số lượng nhỏ lỗi, mang lại chi phí sử dụng tổng thể thuận lợi hơn.

Trong ứng dụng cho mô-đun nguồn biến tần công nghiệp này, Chất đóng gói dẫn nhiệt Dowsil™ CN-8760 đã giải quyết thành công thách thức tản nhiệt dưới mật độ dòng nhiệt cao, đồng thời cung cấp khả năng cách điện, bảo vệ môi trường và giảm chấn cơ học tuyệt vời. Khả năng xử lý linh hoạt của nó (thời gian sử dụng dài, tùy chọn đóng rắn ở nhiệt độ phòng/nhiệt) hoàn toàn phù hợp với các dây chuyền sản xuất tự động hiện đại, và khả năng sửa chữa của nó mang lại sự tiện lợi lớn cho sản xuất và bảo trì sau bán hàng. Vật liệu này không chỉ nâng cao mật độ công suất, độ tin cậy và tuổi thọ của sản phẩm cuối cùng mà còn giúp các nhà sản xuất tối ưu hóa hiệu quả sản xuất và chi phí. Đối với nhiều thiết bị điện tử yêu cầu cả quản lý nhiệt và bảo vệ, chẳng hạn như mô-đun nguồn, bộ chuyển đổi, cảm biến và bộ điều khiển điện, Dowsil™ CN-8760 là một giải pháp đóng gói hiệu suất cao đáng tin cậy.