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电子热管理导论

(03/23/2021)作者:Jessica Sundberg

从开车、使用智能手机到开灯,我们几乎在生活的方方面面都依赖电子元件。当这些组件,包括电池,变压器等,暴露在高温下,他们可能会失败。热管理材料保护这些部件,提高可靠性和防止故障。

热管理包括使用材料将热的东西的热量转移出去,使其继续正常工作。热管理对电子产品尤其重要,因为我们都希望产品更快、更小(功率密度更高)。生产更小更快的电子产品面临的挑战是产生更大热量的可能性增加。除了增加故障风险外,过热还会缩短部件的使用寿命。

时间就是一切


您应该在申请过程中何时启动热管理?答案是尽快!在设计组件后引入热管理限制了可以用来散热的解决方案。

热管理解决方案


有许多热管理解决方案可用。所有这些都提供了一系列的好处,可以很容易地应用。

  • 灌封具有低粘度(易流动)和自流平性。灌封基本上是填充外壳内组件周围的空间。封装填充这些空间的材料,成为外壳。两者的设计都是为了置换空气,填充电子元件周围的小空间,以提供传热、电绝缘和环境保护。
  • 结构粘合剂通常是粘度随时间降低的材料。这些用于在整个粘合线上均匀地粘合基板,与机械紧固件不同,减少了基板上的力。其结果是部件寿命更长,可靠性更高。
  • 缝隙填充物将粘合剂的流动性能与灌封材料的机械、电气和热性能结合起来。这些最初被设计为隔热垫在应用中需要恒定的压力,导致易碎部件承受更大的压力。它们主要用作大规模应用中的热界面,不需要很大的附着力。
  • 润滑脂、凝胶和底层填充物用于单个印刷电路板(PCB)组件。底部填充通过填充构件下方的空间提供结构支撑。它们还具有导热性和电绝缘性,而润滑脂和凝胶既可以是电绝缘的,也可以是不导电的。凝胶和润滑脂也允许一个非常薄的结合线,使更快的热转移出组件。此外,它们是可维修和可返工的,也就是说,如果一个组件出现故障或有东西滑落,您可以在不改变整个PCB的情况下移除并重新应用该材料。
  • 涂层通常用作高压应用的介质屏障。有些是导热的,这使得传热更快。它们还提供环境保护,包括耐腐蚀性。

其他热管理方法包括隔热垫热胶带、在高温下变成液体的衬垫以及液体或空气冷却。

为您的设计选择合适的材料


四大化学作为热管理解决方案提供有机硅、聚氨酯、环氧树脂和丙烯酸树脂。每个都提供了一系列的功能,以满足每一个应用程序的热管理需要。

  • 有机硅有好几个品种,它们很灵活,可以保护易碎的电子元件。
  • 聚氨酯粘度低,保持一定的弹性,对应力敏感电子产品提供保护,固化后具有良好的防潮性能。
  • 环氧树脂通常更坚固耐用,附着力极佳,具有显著的耐化学性和耐环境性以及耐高温性。
  • 丙烯酸树脂主要用于粘合金属、复合材料和热塑性塑料,几乎不需要表面处理或底漆。

当选择正确的热管理解决方案时,考虑你的选择并确定最适合你的需求是很重要的。这四种化学物质的性质截然不同。有些应用程序比其他应用程序工作得更好。您的应用是否需要导热性或机械强度?需要什么样的生存期或治愈时间?低粘度或低磨损度重要吗?

就像这些化学药品一样,每种应用都是不同的。了解这些问题的答案以及我们课程中讨论的其他问题的答案热管理网络研讨会简介在你开始之前,你将确保一个成功的设计。

如果您想了解更多有关热管理,请查看我们的热管理虚拟学院课程,包括理解技术术语以及我们对硅酮,环氧树脂,聚氨酯和丙烯酸属性。


关于作者 更多作者
杰西卡·桑德伯格

杰西卡是帕克·洛德的高级营销专家,专注于研究电气化趋势。她专注于热管理材料和结构粘合剂,以及它们如何发挥安全性、改进的性能和可靠性以及电动汽车的轻量化。

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