Elég-e egy 1,0 W/m·K szilikon hővezető lemez az európai ECU hőkezeléséhez?

Ügyfél háttér (Európai autóelektronika)

Egy európai Tier-2 szintű autóelektronikai gyártó, amely középkategóriás személygépjárművekhez készít ECU-kat (elektronikus vezérlőegységeket).

Termékeik széles körben alkalmazottak a következő területeken:

• Motorvezérlő rendszerek
• Karosszéria-vezérlő modulok (BCM)
• Kommunikációs almodulok
• Motorvezérlő rendszerek
• Karosszéria-vezérlő modulok (BCM)
• Kommunikációs almodulok

Ellentétben a nagy teljesítményű rendszerekkel, sok ECU-tervük elsősorban a stabilitásra, szigetelésre és költségkontrollra helyezi a hangsúlyt, nem pedig a maximális hőelvezetésre.

Felvitelezési paraméterek

Ebben a projektben az ügyfél ECU-jának szerkezete a következő jellemzőket tartalmazta:

• Alumínium ház passzív hűtéshez
• Több alacsony–közepes hőtermelésű komponens
• Korlátozott belső tér és egyenetlen rögzítési felületek

Fő műszaki követelmények:

• Hővezetőképesség: ≥ 1,0 W/m·K
• Elektromos szigetelés: szükséges
• Vastagságtűrés: magas alkalmazkodóképesség
• Összenyomhatóság: puha és formálható
• Működési környezet: Autóipari minőségű rezgés- és hőmérséklet-ciklusok

Ügyfélproblémák

A kezdeti beszerzés során a vevő több gyakorlati nehézséggel is szembesült:

• Túlspecifikáció: Számos szállító ajánlotta 3–5 W/m·K-os hővezetők , ami felesleges költségnövekedéshez vezetett
• Gyenge hézagkitöltés: A merev anyagok nem tudták ellensúlyozni a szerelési tűréseket
• Szigetelési aggályok: Egyes nagy teljesítményű anyagoknak hiányoztak a stabil dielektromos tulajdonságok
• Költségnyomás: Nagy mennyiségű gyártáshoz szükséges egy gazdaságosabb megoldásra volt szükség

A kulcskérdés így szólt:

Valóban szükség van-e magas hővezetőképességre minden ECU-pozíció esetében?

Versenytárs megoldások a piacon

A vevő által vizsgált tipikus alternatívák közé tartozott:

• Magas hővezetőképességű lemezek (3–6 W/m·K)
• Hővezető paszta vagy fázisátmeneti anyagok
• Alacsonyabb költségű, de alacsony minőségű szilikon lemezek

Azonban minden lehetőség kompromisszumot jelentett:

• Magas W/m·K → Magas költség, gyakran túltervezett
• Paszta/fázisátmeneti anyag → Piszkos alkalmazás, rossz hosszú távú stabilitás
• Alacsony szegmensű fékpofák → Inkonzisztens minőség, megbízhatatlan szigetelés

Volsun megoldás

A Volsun egy 1,0 W/m·K hővezetőképességű szilikon hővezető lapot ajánlott , kifejezetten a következőkre tervezve:

• Általános célú hőkezelés
• Elektromos szigetelési alkalmazások
• Réshelykitöltés és rezgéselnyelés

Ahelyett, hogy csúcsteljesítményre törekedtek volna, a megoldás a „feladatra optimalizált hőtervezésre” helyezte a hangsúlyt.

Alkalmazási eredmény

A 1,0 W/m·K szilikon hővezető lapka bevezetése után az ügyfél stabil és megbízható hőteljesítményt ért el a kulcsfontosságú ECU-helyeken, miközben a komponensek hőmérsékletét a tervezési határokon belül tartották. Az anyag puhasága javította a szerelési egyenletességet, mivel hatékonyan kiegyenlítette a felületi egyenetlenségeket és a tűréseket. Ugyanakkor az anyagköltségek összességében körülbelül 20–30%-kal csökkentek, miközben a hosszú távú megbízhatóság megmaradt rezgés- és hőmérséklet-ciklusok hatására.

Ipari bővítés

Ez a 1,0 W/m·K hővezetőképességű szilikon hővezető lemez nemcsak az autóipari ECU-khoz, hanem számos más alkalmazáshoz is kiválóan alkalmas, különösen ott, ahol mérsékelt hőelvezetés elegendő. Széles körben használják ipari vezérlőrendszerekben, teljesítménymodulokban, LED-meghajtókban és távközlési berendezésekben, ahol az izoláció, a hézagkitöltés és a költséghatékonyság egyaránt fontos szempont. Nagyobb mennyiségű gyártásra szoruló termékek esetében stabil teljesítményt nyújtó, gyakorlatias és gazdaságos hőkezelési megoldást biztosít.

Akik költséghatékony és megbízható hőátadási megoldást keres alkalmazásához?

A Volsun ajánlja:

• Egyedi vastagság, keménység és méret
• Autóipari minőségű anyagválasztékok
• Stabil ellátás tömeggyártáshoz

Lépjen kapcsolatba a Volsunnal még ma, hogy megkapja alkalmazásspecifikus ajánlásokat és ingyenes mintákat.