Ar 1,0 W/m·K silikono šilumos padas pakankamas europinių ECU šiluminiam valdymui?

Kliento fonas (Europos automobilių elektronika)

Europoje veikianti antrosios pakopos automobilių elektronikos gamintoja specializuojasi elektroninių valdymo blokų (ECU) gamyboje vidutinės klasės keleiviniams automobiliams.

Jų produktai plačiai naudojami:

• Variklio valdymo sistemos
• Kūno valdymo moduliai (BCM)
• Ryšio submoduliai
• Variklio valdymo sistemos
• Kūno valdymo moduliai (BCM)
• Ryšio submoduliai

Skirtingai nuo didelės galios sistemų, daugelis jų ECU projektavimo sprendimų pirmiausia akcentuoja stabilumą, izoliaciją ir kaštų kontrolę, o ne ekstremalią šilumos šalinimą.

Taikymo parametrai

Šiame projekte kliento ECU konstrukcija turėjo:

• Aliumininis korpusas pasyviajam aušinimui
• Keli mažo ir vidutinio šilumos išsiskyrimo komponentai
• Ribotas vidinis erdvės tūris su nelygiomis montavimo paviršiaus savybėmis

Pagrindiniai techniniai reikalavimai:

• Šiluminis laidumas: ≥ 1,0 W/m·K
• Elektrinė izoliacija: būtina
• Storumo nuokrypis: aukšta pritaikymo galimybė
• Gniuždymas: minkštas ir pritaikomas
• Eksploatacijos aplinka: automobilių klasės vibracija ir temperatūros ciklinis veikimas

Klientų skundų taškai

Pradinės tiekimo stadijoje klientas susidūrė su keletu praktinių sunkumų:

• Per didelė specifikacija: Daugelis tiekėjų rekomendavo 3–5 W/m·K šilumos laidumo padai , dėl ko kilo nereikalingi kaštų padidėjimai
• Blogas tarpų užpildymas: Kietos medžiagos nepajėgė kompensuoti surinkimo nuokrypių
• Izoliacijos problemos: Kai kurios aukštos našumo medžiagos neturėjo stabilios dielektrinės savybės
• Kainos spaudimas: Didelio apimties gamybai reikėjo piguvesnio sprendimo

Pagrindinis klausimas tapo:

Ar aukšta šilumos laidumas tikrai būtinas visoms ECU pozicijoms?

Konkuruojančios rinkoje paslaugos

Pirkėjas apsvarstė šiuos įprastus alternatyviuosius variantus:

• Aukštos šilumos laidumo padai (3–6 W/m·K)
• Šilumos tepalas arba fazės keitimo medžiagos
• Žemesnės kainos, bet žemos kokybės silikoniniai padai

Tačiau kiekvienas variantas turėjo kompromisus:

• Aukšta W/m·K reikšmė → Aukšta kaina, dažnai perdaug inžineriškai suprojektuota
• Tepalas/fazės keitimo medžiagos → Nešvarus taikymas, bloga ilgalaikė stabilumas
• Žemos klasės padai → Nepastovi kokybė, nepatikima izoliacija

Volsun sprendimas

Volsun rekomendavo 1,0 W/m·K silikono šilumos padą , specialiai sukurtas:

• Bendrosios paskirties šilumos valdymas
• Elektrinės izoliacijos scenarijai
• Tarpų užpildymas ir virpesių slopinimas

Vietoj to, kad būtų siekiama maksimalaus našumo, sprendimas buvo orientuotas į „tikslui atitinkantį šilumos projektavimą“.

Taikymo rezultatas

Įdiegus 1,0 W/m·K silikono šiluminę padėklą, klientas pasiekė stabilų ir patikimą šiluminį našumą pagrindinėse ECU pozicijose, o komponentų temperatūros buvo išlaikomos projektuotose ribose. Medžiagos minkštumas pagerino surinkimo vientisumą, veiksmingai kompensuodamas paviršiaus nelygumus ir nuokrypius nuo leistinųjų nuokrypių. Kartu tai padėjo sumažinti bendras medžiagų sąnaudas maždaug 20–30 %, išlaikant ilgalaikę patikimumą esant virpesiams ir temperatūros ciklams.

Industrijos plėtra

Šis 1,0 W/m·K silikono šilumos perduodamasis padas taip pat puikiai tinka įvairioms programoms už automobilių ECU ribų, ypač ten, kur pakankama vidutinė šilumos šalinimo našumas. Jis plačiai naudojamas pramonės valdymo sistemose, galios moduliuose, LED varikliuose ir ryšių įrangoje, kur vienodai svarbūs izoliacija, tarpų užpildymas ir sąnaudų efektyvumas. Produktams, kuriems reikalinga stabilioji našumas masinėje gamyboje, jis suteikia praktišką ir ekonomišką šilumos valdymo sprendimą.

Ieškote naudingas ir patikimas šilumos sąsajos sprendimas jūsų programai?

Volsun siūlo:

• Individualizuoti storis, kietumas ir dydis
• Automobilių klasės medžiagų pasirinkimai
• Stabilus tiekimas masinei gamybai

Susisiekite su Volsun jau šiandien, kad gautumėte programai specifines rekomendacijas ir nemokamus pavyzdžius.