표면 부착 기술이 널리 보급되기 전, 전력 장치가 일반적이었다.(T)전형적인 포장은 TO 시리즈와 같은 것입니다. 이러한 장치의 열 분포 경로는 간단합니다.열이 금속 유도 프레임으로 전개된 유도로 전달되는이 경우, 화면이 을 통해 열을 전달할 수 있습니다.。
(사진: IBPCB 공식 사이트)
이 시대를 맞게열전도성 인터페이스 소재는 아직 싹트기 단계이며, 성숙하고 표준화된 격리형 TIM 제품이 없습니다.엔지니어는 핀과 방열판 사이의 미세한 공기 틈을 간단한 써멀 그리스로 채웠습니다. 1세대 써멀 그리스는 실리콘 오일을 기반으로 산화아연, 산화알루미늄 등의 일반 필러를 사용했으며, 열전도 성능이 낮아 절연 보호만 제공할 뿐 방열 성능까지 확보하지는 못했습니다.
다행히도, 이 시기 기기의 전력은 상대적으로 낮아 TO 포장 50-80°C/W의 열 저항이 여전히 허용됩니다.。
하지만 엔지니어들에게는 이 솔루션의 한계가 이미 이미 밝혀져 있습니다.이 너무 작고 열 저항이 매우 크며 전류가 커지면 열이 빠르게 칩 내부에 쌓이게 되고 기기 가열효과를 초래합니다.。
2 - 하위 열기 시대
전력 전환과 모터 드라이브의 필요성이 급증하면서,전력 밀도가 상승하고,이 과정에서, 엔지니어들은 새로운 열 분해 경로를 찾아야 한다는 것을 깨달았습니다.BSC (부위쪽 냉각)해결책이 모든 것은표면 부착 기술전력 포장기술은 발전에 필요한 기술로 발전해 20년 가까이 발전했다.。이 책은열을 아래로 가동하여 PCB판을 1급 시열기로 사용하도록。
이 황금시대는 세 가지 중요한 기술 변화를 겪었습니다.
인피네온과 같은 제조업체가 Bonding Wire의 저항이 크고 열 분포가 좋지 않은 문제를 해결하기 위해동메 기술이 도입[OptiMOS 시리즈]
이 방법은고전적인 청금선 연결원점을 은 구리판으로 대체(Source) 그리고 이 청동은이 두 가지 방법은 더 많은 열을 분산시키는 방법입니다.。
이 방법은 관통 저항을 줄일 뿐만 아니라, 더 높은 열을 전달하는 보조 경로를 증가시킬 뿐 아니라 (중앙 경로가 여전히 밑바닥에 있지만) 전류를 운반할 수 있는 능력을 크게 향상시킵니다.
3세대: PCB와 큰 면적의 쌍선 협동 최적화
이 단계는 단순히 포장재 자체를 의존하는 것이 아니라포장에 대한 PCB의 깊은 협력을 강조합니다.이 작품은더 밀집한 포장 크기를 사용하여 다층 PCB를 통해 구리, 얇은 구리 작업을 수행합니다.FIGURE의 실험은 PCB의 열도력 잠재력을 제한된 공간에서 탐색합니다.
하지만 물리 법칙은 협상할 수 없습니다.
PCB의 열도율은 지나갈 수 없는 천장으로 변했습니다. 열이 너무 우회되어 PCB 뒷면에 거대한 분광 차단 구역을 유지해야 하며, 시스템의 소형화와 높은 통합을 심각하게 방해합니다.
이 단계의 TIM에 대해일반 써멀 그리스은 전용으로 퍼져나가고, 동시에 변화하는 재료입니다.그리고열 패드널리 쓰이기 시작。
변하는 재료: 상정 온도에서 단단한 상태로 설치하기 쉽다; 온도가 상승하여 단계적 점 (일반적으로 4560°C) 에 가볍거나 녹는 경우, 표면의 가도를 더 잘 붙여서 접촉 열 저항을 크게 감소시킨다. 510 W/m·K까지의 열 전도성이 있으며, 발출 문제 없이, 탄소 지방보다 신뢰성이 우월하다.
열 패드아루미늄 오산화, 보론 나트라이드 등으로 채워지는 열충료로 주연, 부퍼 및 열관리 기능을 갖춘:료 혁명● 사람들이 폴리머 매트릭스 (, epoxy resin) 에 더 높은 성능의 필러지, 즉 은,, 금속 입자 또는 보론 나트라이드 (BN), 알루미늄 나트라이드가 (AlN) 같은 세라믹 파우더를 추가하기 시작했습니다.
실리콘 카르비드 (SiC) 와 갈륨 니트라이드 (GaN) 와 같은 와이드밴드 갱 장치의 보급과 함께,더 높은 전환 속도, 더 높은 압력 저항성, 더 높은 전력 밀도는 전통적인 하위 열 분해 솔루션을 무시합니다.
만약 아래로 갈 수 없다면, 위로 갈 수 있습니다.
그래서상위 온도 냉각 (Top-Side Cooling, TSC) 포장새로운 발전소와 SMT의 최신 방향이 될 수 있습니다.이 아이디어는 매우 직접적인 것입니다. 위에 큰 면적의 금속 표지를 설치하고, 직접적으로 칩과 열 연결하여열을 포장에서 내보내위쪽이 식은 전자기기를 통해 온도나 냉장고로 전달되는 것이 아니라, PCB를 완전히 회전하는 것입니다.。
기존 BSC 구조와 비교해 TSC는 여러 가지 성능 향상을 가져왔다.
열 저항성이 모든 것은줄여서: 열 전달 경로가 크게 단축되어 같은 조건에서 크기가 작은 SiC 칩을 선택할 수 있습니다.
EMI 최적화● 방열 통로는 PCB를 분리하여 장치 아래에서 더 긴밀한 전력 회로를 설계하여 고파수 전자기 방사선을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
고압 적응력 강화포지션 레벨: 내부 승강거리를 최적화할 수 있는, 800V 고압 플랫폼에 적합하다.
기존의 샌드위치 구조에 비해 이 TIM + thermally conductive insulating coating solution의 두층 협동적인 솔루션으로 큰 장점을 얻을 수 있습니다.
열 가동 + 절제 의 구조 밀도가 크게 감소: 한 층의 열전도성 인터페이스 소재와 한 조각의 단단한 세라믹 시트를 제거하고 통합 얇은 코팅으로 대체하여 전체 두께가 800μm 이상에서 100~250μm로 가늘게 감소합니다.
그 중에서도MCOTIMEP 3700 시리즈통일된 열전도성 단열 코팅을 대표하는 것은 2W, 고압 절제 (3,000~6,000V 고압 저항) , 강간 결합, 높은 신뢰성 등 여러 기능을 통합한 단일 재료입니다.
가볍고 신뢰성이 높은：100~250μm 두께가 세라믹 시트를 비교하면 전체 기계의 크기가 크게 줄어들며, 시스템 열 저항성을 감소시키고, 2000h의 고온 내구성, 1000번의 온도 충격을 받으며, 96h의 변변 소금 스프레이 등 자동차의 검증으로 깨지지 않는 균열 위험이 있습니다.
R 각의 적응력이 강：R 각 영역을 완벽하게 덮을 수 있다 (R 각>2.5mm 가 면접이 균일성이 최선) 에 가장자리 부착력과 보호 완전성을 보장합니다.
이 경우, 두 가지 요소가 있습니다.단일 스프레이 코팅은 5 미미 가량의 두께일 수도 있고, 스프레이코팅을 목표 두께로 반복적으로 부착할 수도 있고, 이를 통해 스프레이 ڪو팅의 두께를 정확하게 제어할 수 있으며, 반복 스프레이 को팅 프로세스에 의존하여 공기 거품과 voids를 억제하고, 고립 열전달률을 보장할 수 있다.
수력장치 열 관리 개발의 수십 년 경력을 되돌아보면, 스루홀 TO 포장에서 수동 열 분해로부터 BSC 밑바닥 열 분해 20 년 동안의 변혁을 완성하고, 오늘날 TSC 윗바닥 열분해와 함께 열전도 인슐레이팅 코팅의 완전히 새로운 솔루션으로 모든 기술 변화의 기본 논리에는 변화가 없습니다:
열 전달 경로를 줄이고, 인터페이스 레벨을 줄이고, 격리와 방열 요구를 균형 잡으며, 소형 가벼운 장치를 적용하기 위해。
SiC 전면 투명, 전체전압 플랫폼의 800V 이상으로 업그레이드된 상황에서 전통적인 다층 필리핀, 세라믹 시트 솔루션의 한계가 지속적으로 강조되고 있으며, thermally conductive insulating coating + TIM 의 협동 솔루션은 TIM를 코팅으로 대체하는 것이 아니라 코팅을 통해 고립 층을 최적화하여 TIM에 더 얇고 신뢰할 수 있고 더 잘 맞게 TIM가 미세 인터페이스 채용의 핵심 기능을 수행 할 수 있도록 지원합니다.전기 제어기 전체 부피가 더욱 압축되어 새로운 에너지 차량의 소형화와 높은 전력 밀도가 발전하는 추세에 맞춰진다.
참고로:
* 기본: adhesive industry
