Quelles sont les exigences relatives aux matériaux d’interface thermique dans les domaines d’application courants ?
Ces dernières années, l’explosion du photovoltaïque, des véhicules électriques, des communications 5G et de l’électronique mobile a entraîné des exigences de plus en plus élevées en matière de dissipation thermique des appareils. Le matériau d’interface thermique est un matériau conducteur thermique typique qui peut être largement appliqué sur les éléments chauffants (tubes de puissance, thyristors, piles chauffantes électriques, etc.) et les radiateurs (dissipateurs thermiques, dissipateurs thermiques, etc.) dans divers produits électroniques, batteries de puissance, et équipements électriques.
1. Nouvelle batterie d’énergie
En tant que principale source d’énergie des véhicules à énergie nouvelle, les batteries de puissance doivent disposer autant de cellules de batterie que possible dans un certain espace pour augmenter leur autonomie de croisière. Il en résulte un espace de dissipation thermique très limité dans la batterie de puissance. Lorsque le véhicule fonctionne, la chaleur générée par les cellules de la batterie s’accumulera progressivement dans un petit espace de dissipation thermique, ce qui réduira l’efficacité de charge et de décharge de la batterie et affectera la puissance de la batterie ; dans les cas graves, cela provoquera un emballement thermique et affectera la sécurité et la durée de vie du système. Par conséquent, il est nécessaire d’utiliser de la colle d’enrobage thermoconductrice avec une certaine conductivité thermique pour réaliser l’enrobage entre les cellules de la batterie, ainsi qu’entre l’ensemble du groupe de modules de batterie et la plaque du dissipateur thermique. En raison des nouvelles batteries énergétiques, la plage de température de fonctionnement optimale des cellules des batteries électriques est très étroite, généralement comprise entre 20 et 40 °C et moins de 65 °C. Pour garantir la sécurité de fonctionnement du véhicule et les performances optimales de la batterie, un adhésif thermoconducteur est généralement nécessaire. La conductivité thermique de la colle d’empotage atteint plus de 3 W/(m·K).
2. Onduleur photovoltaïque
D’une manière générale, la conductivité thermique des onduleurs photovoltaïques ne doit pas être inférieure à 2,0 W/mK et la tension de tenue n’est pas inférieure à 5 kV/mm. Dans le même temps, afin de protéger le circuit imprimé et les composants de l’influence de l’environnement externe et des forces mécaniques, ainsi que de protéger la sécurité et la stabilité du circuit, la colle d’enrobage thermoconductrice utilisée dans les onduleurs photovoltaïques doit également avoir certaine résistance aux tremblements de terre, résistance aux chocs, résistance à la poussière, résistance aux UV, étanche à l’eau et à l’humidité, isolation et autres propriétés. De plus, étant donné que la durée de vie des systèmes photovoltaïques est généralement d’environ 20 ans, les exigences de durée de vie des adhésifs thermoconducteurs utilisés dans les onduleurs photovoltaïques sont également relativement élevées, généralement supérieures à 8 ans.
3. Borne 5G
La station de base est un dispositif fermé typique de dissipation thermique naturelle. Sa méthode de dissipation thermique consiste à permettre à la chaleur du dispositif d’alimentation d’être transférée d’abord au boîtier, puis conduite du boîtier vers l’air. Compte tenu des propriétés de traitement des équipements électroniques dans les stations de base 5G, la technologie de distribution est souvent utilisée dans la construction pour améliorer l’efficacité de l’automatisation. Par conséquent, l’adhésif thermoconducteur doit être préparé sous forme de gel avec une faible contrainte et un module de compression élevé.
4. Emballage de puce, dissipation thermique
La graisse silicone conductrice thermique avec de bonnes propriétés rhéologiques est principalement utilisée pour le remplissage entre la puce et l’enveloppe d’emballage, ainsi que pour l’enveloppe d’emballage et le dissipateur thermique. Étant donné que la température de fonctionnement de la puce atteint souvent 60 à 70 °C, le matériau de conductivité thermique utilisé sur la puce a des exigences de conductivité thermique très élevées. Élevé, il doit être supérieur à 5 W·(m·K) et nécessite des propriétés de base telles qu’une faible épaisseur de couche adhésive, une flexibilité élevée, une conductivité thermique élevée, une faible résistance thermique de contact et un coefficient de dilatation thermique approprié.
L’émergence de domaines d’application émergents a mis en avant des exigences plus diversifiées pour les matériaux d’interface thermique, qui ne se limitent plus à l’amélioration de la conductivité thermique, mais évoluent dans le sens d’une multifonctionnalité, notamment diélectrique, isolant, haute performance, fiabilité, ignifuge. et d’autres aspects, afin de mieux s’adapter aux besoins spécifiques de divers domaines, favorisant ainsi le progrès technologique et l’innovation dans les industries connexes.