導熱灌封材料的介紹和應用

1、導熱灌封材料介紹

定義：用來將殼體內部各種電子組件填充並保護起來的，在此基礎上結合一定導熱性能的材料

主要特點：

•耐溫性好。

•低模量，良好的阻尼特性。

•粘度適中，流動性好。

•快速固化。

典型效益：

•高的抗擊穿強度。

•優秀的導熱性。

•機械應力緩沖保護。

•高可靠性。

爲什麽使用導熱灌封材料？

器件發熱：形成統一、整體的熱通路；將器件熱量高效、直接地傳導到外界。

外部環境：氧氣、濕氣、冷熱溫度變化、灰塵汙垢、化學曝露。

機械補強：加強機械強度；提高組件承受振動和沖擊的能力。

電氣絕緣：提升各部件間絕緣性；提高組件整體抗擊穿強度。

如何選擇合適的導熱灌封材料？

考慮的因素

•導熱性能：现有產品的功率密度情況。

•電性能：對絕緣性要求，耐電壓強度要求，现有產品的灌封深度、厚度等。

•防火等級：阻燃等級要求。

•操作溫度：现有產品的工作溫度是多少？是否長期處于高、低溫的工況下？各種溫度老化條件是什麽？化學性？

•耐化學性：比如是否會接觸到各種溶劑、汽車相關流體如汽油，刹車油等。

2、典型现有產品介紹

TIA208R基本介紹

TIA208R是一款雙組份快速固化（室溫可固）的導熱材料，適用于各種電子應用的灌封。除了材料本身的低粘度導熱特性外，TIA208R在加溫快速固化或者室溫固化後，還能提供獨特的粘接性能（無需底塗），不僅是對金屬基材，一些較難粘接的塑料基材如PC也能達到良好的接着效果。粘接性能對于電子灌封中有IP等級防水要求的應用尤爲重要。

主要特點

•無需底塗劑便可對金屬和塑料進行粘接。

•良好的導熱系數（0.7W/mK）。

•1:1易于使用的配比。

•加溫快速固化粘接或者室溫固化。

•UL94 V0阻燃等級。

•UL RTI:150C。

主要應用

工業類，汽車類，照明類以及其它電子行業的導熱灌封應用。

现有產品特性

•TIA208R可以在多個條件下固化，越高的固化溫度會獲得更高的硬度。即使70度30分鍾固化後，材料硬度還會在接下來的7天裏緩慢提高。

•粘接強度與硬度一樣，在更高的溫度下可以獲得更高的粘接強度，加熱固化後，材料的粘接強度也會在接下來的7天裏逐步提升。

•硬度在高溫和雙85老化過程中表現穩定。

•導熱系數在高溫和雙85老化過程中表現穩定。

實際溫降案例典型

LED燈泡灌封

•准備兩個相同的燈泡，一個不做灌封處理，一個使用TIA208R對驅動器進行灌封。

•熱電偶接觸燈泡內驅動器上的電容器。

•將熱電偶與數字溫度讀取儀連接。

•打開燈泡工作並持續監控電容器的實際工作溫度。

•環境溫度爲24.5C

•數據顯示TIA208R起到16%的溫降幅度。

TIA216G介紹

TIA216G是一款雙組份導熱灌封材料。其低粘度的特性使材料能夠符合複雜的熱界面形狀，並有助于減少複雜設計中的接觸幹擾。該款材料可以快速固化成柔軟的橡膠態，當與熱量接受後開始凝膠，並在其固化表面保持粘附性。

主要特點

•良好的導熱系數（1.6W/mK）。

•低粘度，流動性好。

•加溫快速固化，室溫可固。

•1:1易于使用的配比。

•可返修.

主要應用

電子行業中各種部件的導熱灌封、填縫應用。

现有產品特性

可靠性測試

•硬度在高溫和雙85老化後呈現輕微的上漲。

•導熱系數在高溫和雙85老化後無任何明顯地變化。

•體積電阻率在高溫和雙85老化後呈現輕微的上漲。

固化特性

•TIA216G可以在室溫下3小時內達到初步固化的效果。

•TIA216G在幾個不同條件下固化後的強度相似，呈現較低的剪切強度。

3、導熱灌封材料應用

直流變壓器DCDC converter

車載充電器OBC

電抗器Reactor

充電器Adapte

4、常見問題

•材料分層：材料特性決定，使用前需均勻攪拌。

•固化異常：確認材料的混合比例，混膠效果以及是否存在外界汙染源等。

•固化後出現裂紋：通常爲應力問題，需要對殼體及內部結構進行分析。也有可能與灌膠工藝相關。

•固化後出現細孔：通常與灌膠工藝有關，材料內部困入氣體，固化過程中往外釋放所導致的。

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