Film diélectrique comme TIM dans les applications d'électronique de puissance
La tendance omniprésente dans le domaine de l'électronique est de concevoir des produits plus petits avec des exigences de performance accrues.
Par conséquent, il est nécessaire de dissiper la chaleur générée par l'électronique de manière rapide, efficace et peu coûteuse.
Dans cet article, nous présentons un diélectrique isolant électriquement et conducteur de chaleur, le TIM. L'objectif est d'offrir une solution efficace aux défis croissants de la gestion thermique.
Table des matières
Film diélectrique comme Tim
Avant tout, un système de gestion thermique bien conçu garantit une durée de vie plus longue aux composants électroniques utilisés. Il permet ainsi d'améliorer les performances et la qualité de l'ensemble de l'application électronique.
En d'autres termes, il ne suffit plus de transférer la chaleur générée par les composants à l'air ambiant.
En revanche, il est important de prévoir un refroidissement supplémentaire des composants électroniques. A L'utilisation d'un dissipateur thermique externe, actif ou passif, permet d'obtenir ce refroidissement supplémentaire.
Donc, Aismalibar propose la mise en œuvre d'un film diélectrique en tant que MIT. Pour clarifier, il s'agit d'un film diélectrique isolant électriquement et conducteur de chaleur à utiliser comme matériau d'interface thermique pour les cartes de circuits imprimés.
Actuellement, il est très courant d'utiliser le boîtier de l'application comme élément de refroidissement pour l'électronique.
En outre, la protection contre les contacts accidentels par rupture diélectrique revêt une importance supplémentaire en matière de sécurité. L'objectif est de garantir la protection des personnes contre les chocs électriques.
Il s'agit par exemple d'appareils connectés à l'électricité pour l'éclairage et la médecine, ou des futurs environnements de batteries de 800 V dans les voitures électriques.
Avantages du film diélectrique
Le film diélectrique en tant que MIT empêche ou minimise les inclusions d'air afin de permettre un transfert de chaleur efficace de la source de chaleur vers le dissipateur thermique.
Pour relever les défis thermiques et d'isolation de l'électronique de puissance, BONDSHEET Cured offre une solution technique et économique. BONDSHEET Cured. Film diélectrique conducteur de chaleur et isolant électrique par Aismalibar.
BONDSHEET Cured se compose d'une base de tissu de verre à laquelle sont ajoutées des charges minérales.
Ce pré-imprégné d'interface thermique, dont la température de transition vitreuse est de 120 °C, atteint une conductivité thermique de 2,2 W / mK . Sa rigidité diélectrique atteint 4 kV (diélectrique 70 µm) ou 6 kV (diélectrique 100 µm).
Cela signifie qu'en utilisant un film de faible épaisseur (70 ou 100 µm), il est possible d'obtenir une faible résistance thermique Rth de 0,315 ou 0,45 K cm2 / W.
Cela permet de dissiper efficacement la chaleur générée par l'électronique de puissance vers l'élément de refroidissement pour la diffuser et la dissiper dans l'air ambiant.
Domaines d'application
Les principaux domaines d'application du film diélectrique thermoconducteur en tant que MIT sont les suivants l'électronique de puissance.
En clair, il s'agit d'optimiser le transfert de chaleur entre deux surfaces métalliques planes. Une optimisation en termes de conduction thermique et d'isolation électrique.
Actuellement, les feuilles durcies à l'étape C du diélectrique trouvent des applications fructueuses dans :
- Onduleurs solaires
- Éoliennes
- Contrôles de la transmission des véhicules utilitaires
- Industrie de l'éclairage LED
Parmi les projets à venir, citons
- Voitures électriques, notamment en ce qui concerne le groupe motopropulseur,
- Gestion de la batterie, y compris l'électronique de charge embarquée.
L'électronique de puissance industrielle, comme dans les machines à souder et les entraînements de robots, utilise également des films diélectriques conducteurs de chaleur. Cela permet de dissiper efficacement la chaleur de l'électronique de commande.
Ici aussi, la tâche du film est de dissiper efficacement la chaleur avec une résistance diélectrique d'isolation maximale. L'objectif est de connecter de manière optimale les PowerMOSFET aux micro-refroidisseurs refroidis par liquide d'IQ-evolution.
Des tests approfondis démontrent en fait que, pour cette application, le diélectrique thermoconducteur présenté offre la meilleure combinaison technico-commerciale de dissipation thermique et de rigidité diélectrique par rapport aux autres techniques de MIT.
BONDSHEET Cured : Film diélectrique comme TIM par Aismalibar
La base de BONDSHEET Cured, un film diélectrique en tant que TIM, est l'utilisation d'un renfort unique en tissu de verre avec l'ajout de charges céramiques dans un processus propriétaire.
Outre les propriétés matérielles pures de ces charges, ( Al2O3, AlN et BN entre autres), Aismalibar a amélioré la taille et la forme des particules ainsi que leur distribution. Il garantit ainsi que le tissu de verre de départ possède des propriétés thermoconductrices homogènes.
En outre, le film thermoconducteur est totalement personnalisable en fonction des différents besoins et exigences. Une fois adapté aux spécifications du client, Aismalibar le livre en tant que produit final.
BONDSHEET Film diélectrique durci dans n'importe quel format
À la demande du client, le producteur peut en effet découper lui-même le film BONDSHEET CURED dans n'importe quel format rectangulaire ou carré. Il livre ensuite le produit en piles de plusieurs centaines de films individuels pour un traitement ultérieur manuel ou automatisé dans les installations du client.
BONDSHEET CURED est également un matériau d'interface thermique idéal pour les machines automatiques de prélèvement et de placement. Il est parfait pour l'insertion automatisée.
Pour les échantillons et les prototypes, le fabricant façonne la tôle selon les spécifications du client, avec des coins arrondis et des trous (comme le montre la figure 4).
Ainsi, le film peut être inséré directement entre le dissipateur thermique et la carte de circuit imprimé lors de l'assemblage du produit final du client en une unité.
L'utilisation du film thermoconducteur n'implique pas d'huiles, de pâtes ou de silicones.
Le montage/démontage du module électronique se fait donc facilement et proprement (par exemple, lors de l'entretien).
Dans le cas d'une production en grande série, le poinçonnage du film à l'aide d'un outil de poinçonnage spécifique au client
est le processus de fabrication le plus rentable.
d'une épaisseur de 70 ou 100 µm est disponible dans l'entrepôt de Barcelone.
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Perspectives d'évolution
Aismalibar développe des diélectriques thermoconducteurs qui répondent aux exigences techniques élevées en matière de conductivité thermique et de rigidité diélectrique.
En outre, l'optimisation des processus est essentielle pour les productions en série à haut volume, comme dans le secteur automobile.
Un exemple est le procédé "Dual Thermal Coating"(DTC). Ce procédé consiste à appliquer deux couches directement sur un support métallique (cuivre ou aluminium) sans verre.
En appliquant la couche thermoconductrice ou isolante directement sur un support métallique, on obtient un produit très fin.
Couche supplémentaire
Couche inférieure
Couche supplémentaire
Une couche supplémentaire d'étage B est appliquée sur la couche diélectrique durcie. Cela permet à l'utilisateur de procéder à d'autres traitements.
Couche inférieure
La couche inférieure du diélectrique est durcie au cours du processus de fabrication. Cela permet d'obtenir les propriétés électriques et thermiques souhaitées, telles que spécifiées dans la fiche technique.
En résumé, le résultat est un module de puissance très compact avec des propriétés électriques et thermiques optimisées. Il en résulte une longue durée de stockage avant d'autres processus de production, ce qui répond aux exigences élevées de l'industrie électronique.