导热灌封材料的介绍和应用

1、导热灌封材料介绍

定义：用来将壳体内部各种电子组件填充并保护起来的，在此基础上结合一定导热性能的材料

主要特点：

•耐温性好。

•低模量，良好的阻尼特性。

•粘度适中，流动性好。

•快速固化。

典型效益：

•高的抗击穿强度。

•优秀的导热性。

•机械应力缓冲保护。

•高可靠性。

为什么使用导热灌封材料？

器件发热：形成统一、整体的热通路；将器件热量高效、直接地传导到外界。

外部环境：氧气、湿气、冷热温度变化、灰尘污垢、化学曝露。

机械补强：加强机械强度；提高组件承受振动和冲击的能力。

电气绝缘：提升各部件间绝缘性；提高组件整体抗击穿强度。

如何选择合适的导热灌封材料？

考虑的因素

•导热性能：产品的功率密度情况。

•电性能：对绝缘性要求，耐电压强度要求，产品的灌封深度、厚度等。

•防火等级：阻燃等级要求。

•操作温度：产品的工作温度是多少？是否长期处于高、低温的工况下？各种温度老化条件是什么？化学性？

•耐化学性：比如是否会接触到各种溶剂、汽车相关流体如汽油，刹车油等。

2、典型产品介绍

TIA208R基本介绍

TIA208R是一款双组份快速固化（室温可固）的导热材料，适用于各种电子应用的灌封。除了材料本身的低粘度导热特性外，TIA208R在加温快速固化或者室温固化后，还能提供独特的粘接性能（无需底涂），不仅是对金属基材，一些较难粘接的塑料基材如PC也能达到良好的接着效果。粘接性能对于电子灌封中有IP等级防水要求的应用尤为重要。

主要特点

•无需底涂剂便可对金属和塑料进行粘接。

•良好的导热系数（0.7W/mK）。

•1:1易于使用的配比。

•加温快速固化粘接或者室温固化。

•UL94 V0阻燃等级。

•UL RTI:150C。

主要应用

工业类，汽车类，照明类以及其它电子行业的导热灌封应用。

产品特性

•TIA208R可以在多个条件下固化，越高的固化温度会获得更高的硬度。即使70度30分钟固化后，材料硬度还会在接下来的7天里缓慢提高。

•粘接强度与硬度一样，在更高的温度下可以获得更高的粘接强度，加热固化后，材料的粘接强度也会在接下来的7天里逐步提升。

•硬度在高温和双85老化过程中表现稳定。

•导热系数在高温和双85老化过程中表现稳定。

实际温降案例

LED灯泡灌封

•准备两个相同的灯泡，一个不做灌封处理，一个使用TIA208R对驱动器进行灌封。

•热电偶接触灯泡内驱动器上的电容器。

•将热电偶与数字温度读取仪连接。

•打开灯泡工作并持续监控电容器的实际工作温度。

•环境温度为24.5C

•数据显示TIA208R起到16%的温降幅度。

TIA216G介绍

TIA216G是一款双组份导热灌封材料。其低粘度的特性使材料能够符合复杂的热界面形状，并有助于减少复杂设计中的接触干扰。该款材料可以快速固化成柔软的橡胶态，当与热量接受后开始凝胶，并在其固化表面保持粘附性。

主要特点

•良好的导热系数（1.6W/mK）。

•低粘度，流动性好。

•加温快速固化，室温可固。

•1:1易于使用的配比。

•可返修.

主要应用

电子行业中各种部件的导热灌封、填缝应用。

产品特性

可靠性测试

•硬度在高温和双85老化后呈现轻微的上涨。

•导热系数在高温和双85老化后无任何明显地变化。

•体积电阻率在高温和双85老化后呈现轻微的上涨。

固化特性

•TIA216G可以在室温下3小时内达到初步固化的效果。

•TIA216G在几个不同条件下固化后的强度相似，呈现较低的剪切强度。

3、导热灌封材料应用

直流变压器DCDC converter

车载充电器OBC

电抗器Reactor

充电器Adapte

4、常见问题

•材料分层：材料特性决定，使用前需均匀搅拌。

•固化异常：确认材料的混合比例，混胶效果以及是否存在外界污染源等。

•固化后出现裂纹：通常为应力问题，需要对壳体及内部结构进行分析。也有可能与灌胶工艺相关。

•固化后出现细孔：通常与灌胶工艺有关，材料内部困入气体，固化过程中往外释放所导致的。

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