使用相变材料提高电源模块的可靠性

客户挑战

• 客户的新驱动系统设计较以前的版本具有更高的功率密度，并且需要可靠、高效的机制消除运行中产生的热量。
• 之前使用传统导热硅脂的经验表明，由于硅脂具有固有的物质迁移特点（亦称作“抽空”），因此热界面无法提供所需的可靠性和性能。
• 提高制造效率也是客户的目标。

工艺与性能要求

• 由于这些类型系统预计能够可靠运行 25 至 30 年，因此设备必须始终具有稳定的热性能。
• 导热界面材料配方应具有低热阻，以确保更有效散热与操作可靠性。
• 自动化高通量解决方案提供的工艺效率与易用性是低拥有成本的重要标准。

汉高解决方案

• 汉高建议使用 LOCTITE TCP 7000，这是一种热导率为 3.0/W-mK 的相变热界面材料。
• 使用后，材料会在室温条件下保持固态，直至设备运行产生的热量导致其在整个界面上“融化”并且湿透，避免导热硅脂经常出现的抽空风险。

• 在内部比较测试中，LOCTITE TCP 7000 在所有重要指标方面超过常用导热硅脂：
  
  
  • 功功率循环测试：在 -50°C 到 150°C 的循环中，与其他导热硅脂做比较性测试. 导热硅脂 A 在 600 小时后出现了严重后果； 800 小时后，导热硅脂 B 出现了严重后果；但是 LOCTITE TCP 7000 并没有失败，即使在 1000 小时后，芯片的温度仍没有超过 125°C。
  • 热阻：导热硅脂的典型热阻值为 0.160，而 LOCTITE TCP 7000 的热阻值为 0.062。值越低，则传热效果越高。 
• LOCTITE TCP 7000 可以通过模版印刷进行应用，从而实现自动化、多设备材料应用过程。当相变材料变干后，可以存储设备，直到系统集成需要时。