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Letzter Firmenfall über Shenzhen Hanast New Material co.,LTD Zertifizierungen

Hochwärmeleitfähiges Silikonfett 3,0 W/mK für EV-BMS: Hanast Thermal Interface Fallstudie

2026-11-09

Projekt Hintergrund

Ein Tier-1-Batteriemanagementsystem (BMS)-Lieferant, der Elektrofahrzeug- und Energiespeicher-OEMs in Südostasien beliefert, wandte sich mit einem harten thermischen Flaschenhals an Hanast. Seine nächste Generation von BMS-Masterplatinen packte 48 MOSFETs und Shunt-Widerstände in ein versiegeltes IP67-Aluminiumgehäuse. Während eines kontinuierlichen Entladungstests mit 120 A erreichten die Sperrschichttemperaturen der Leistungsschicht 118 °C gegenüber einem Ziel von 95 °C eines Fahrzeugherstellers, was den Kunden zwang, die Leistung um etwa 18 % zu reduzieren und das SOP-Datum der Plattform zu verzögern.

Die bisherige Schnittstelle war eine 1,8 W/mK Wärmeleitpaste, die bei einer Klebeschichtdicke (BLT) von 80 µm aufgetragen wurde. Im Labor traten zwei Ausfälle auf: unzureichende Bulk-Leitfähigkeit und Pump-out des Fetts nach thermischer Wechselbelastung, was den Wärmewiderstand innerhalb von 300 Zyklen bei Schocktests von -40 °C bis 150 °C um 22 % erhöhte.

Zusammenfassung der Kundenanforderungen

Wärmeleitfähigkeit von mindestens 3,0 W/mK in der fertigen Baugruppe
Klebeschichtdicke von 50 µm oder weniger bei einem Anpressdruck von 0,3 MPa
Kein Pump-out, Austrocknen oder Verhärten über 1.000 thermische Zyklen von -40 °C bis 150 °C
UL 94 V-0 Flammwidrigkeit, RoHS- und REACH-Konformität für Automobilprogramme
Geringe flüchtige Bestandteile und geringe Öl-Ausblutung, um das versiegelte Gehäuse und die angrenzende Leiterplatte zu schützen
Stabile Lieferung für ein 3-Jahres-Produktionsprogramm mit OEM/ODM-Privatkennzeichnung

Lösung: HNS-TG300 Silikon-Wärmeleitpaste

Hanast empfahl die HNS-TG300-Serie, eine nicht aushärtende Silikon-Wärmeleitpaste, gefüllt mit einem hybriden Aluminiumoxid- und Zinkoxidsystem. Die Formulierung kombiniert eine Bulk-Leitfähigkeit von 3,0 W/mK mit einer thixotropen Rheologie, die ihre Form während des Auftragens beibehält, sodass sich das Material zu einer dünnen, gleichmäßigen Klebeschicht verteilt, anstatt vom Die-Bereich wegzufliessen.

Eigenschaft	Prüfmethode	HNS-TG300
Wärmeleitfähigkeit	ASTM D5470	3,0 W/mK
Thermische Impedanz bei 50 µm BLT	ASTM D5470	0,12 °C·cm²/W
Öl-Ausblutung, 24 h bei 200 °C	FTMS 791 Methode 321	< 0,8%
Verdampfung, 24 h bei 200 °C	FTMS 791 Methode 321	< 0,5%
Betriebsbereich	Rheometer / TGA	-50 °C bis 200 °C
Volumenwiderstand	ASTM D257	1,0 × 10¹⁴ Ω·cm
Flammwidrigkeit	UL 94	V-0

Implementierungsprozess

Thermische Simulationsprüfung: Hanast-Ingenieure modellierten das 48-MOSFET-Layout und bestätigten, dass eine BLT von 40-50 µm den Hotspot unter das Ziel von 95 °C bringen würde.
Auftragungsversuch: Die Paste wurde auf der bestehenden pneumatischen Auftragelinie des Kunden mit einer 0,6-mm-Düse validiert, was keine neuen Investitionsgüter erforderte.
Überprüfung der Klebeschicht: Querschnitte von 30 Baugruppen bestätigten eine durchschnittliche BLT von 42 µm mit weniger als 8 % Variation über die Kühlkörperfläche.
Zuverlässigkeitsprüfung: 1.000 thermische Schockzyklen von -40 °C bis 150 °C, plus 1.000 h Feuchtwärme bei 85 °C / 85 % RH.
Produktionsfreigabe: Drei Vorserienchargen wurden auf Viskosität, Leitfähigkeit und Öl-Ausblutung geprüft, bevor die Massenproduktion freigegeben wurde.

Validierungsergebnisse

Parameter	Bestehende 1,8 W/mK Paste	HNS-TG300 3,0 W/mK	Änderung
MOSFET-Sperrschichttemperatur bei 120 A	118 °C	97 °C	-21 °C
Wärmewiderstand nach 300 Zyklen	+22 % Drift	+3 % Drift	Pump-out eliminiert
Klebeschichtdicke	80 µm	42 µm	-47%
Leistungsreduzierung erforderlich	18%	0%	Volle Nennleistung

Kommerzielles Ergebnis

Der Kunde hob die Leistungsreduzierung um 18 % auf und stellte die volle Strombelastbarkeit der Plattform wieder her.
Das SOP der Plattform wurde um sieben Wochen vorgezogen, da keine Neukonstruktion des Kühlkörpers oder des Gehäuses erforderlich war.
Der Materialverbrauch sank um 31 % pro Baugruppe dank der dünneren Klebeschicht, was den höheren Stückpreis der 3,0 W/mK-Qualität ausglich.
Hanast liefert das Programm nun aus seinem 40.000 m² großen Werk in Shenzhen im Rahmen einer 3-Jahres-OEM-Vereinbarung mit Privatkennzeichnung und lokalem technischen Support.

Warum das für EV-BMS-Designs wichtig ist

BMS-Platinen sind thermisch dicht und mechanisch eingeschränkt: Leistungshalbleiter sitzen nahe an temperaturempfindlichen Schaltungen, und das Gehäuse ist normalerweise für IP67 versiegelt. Eine Wärmeleitpaste, die ausläuft, verliert nicht einfach an Leistung, sondern ändert ihre Leistung über die Lebensdauer des Fahrzeugs, weshalb Automobilprogramme zunehmend Zyklusstabilität anstelle von reiner Datenblatt-Leitfähigkeit spezifizieren. Die Auswahl einer 3,0 W/mK-Qualität mit kontrollierter Öl-Ausblutung und nachgewiesener Pump-out-Beständigkeit ist der günstigste Weg, um Spielraum bei der Sperrschichttemperatur zu halten, ohne die Masse des Kühlkörpers zu erhöhen.

Über Hanast

Shenzhen Hanast New Material Co., Ltd. stellt seit 2010 RTV-2-Flüssigsilikone, Vergussmassen und thermische Schnittstellenmaterialien her. Mit einer Produktionsbasis von 40.000 m² und einem Exportanteil von 70-80 % liefert Hanast Verkapselungs- und Wärmemanagementlösungen an globale B2B-Kunden, darunter ABB, Apple, Foxconn und BYD. Das Unternehmen bietet OEM/ODM-Formulierung, Privatkennzeichnung und vollständige technische Dokumentation für Automobil- und Industrieprogramme an.