Vụ việc công ty gần đây nhất Shenzhen Hanast New Material co.,LTD Chứng nhận

Bối cảnh dự án

Một nhà cung cấp hệ thống quản lý pin (BMS) Hạng 1 phục vụ các OEM xe điện và lưu trữ năng lượng ở Đông Nam Á đã tiếp cận Hanast với một nút thắt nhiệt nghiêm trọng. Bo mạch chủ BMS thế hệ tiếp theo của họ đóng gói 48 MOSFET và điện trở shunt vào một vỏ nhôm kín IP67. Trong quá trình thử nghiệm xả liên tục 120 A, nhiệt độ mối nối tầng công suất đạt 118 °C so với mục tiêu 95 °C của OEM xe, buộc khách hàng phải giảm công suất khoảng 18% và làm chậm ngày SOP của nền tảng.

Giao diện hiện tại là mỡ nhiệt 1,8 W/mK được áp dụng ở độ dày đường nối 80 µm (BLT). Hai lỗi đã xuất hiện trong phòng thí nghiệm: độ dẫn khối không đủ và mỡ bị đẩy ra sau chu kỳ nhiệt, làm tăng điện trở nhiệt lên 22% trong vòng 300 chu kỳ dưới thử nghiệm sốc nhiệt từ -40 °C đến 150 °C.

Tóm tắt yêu cầu của khách hàng

• Độ dẫn nhiệt ít nhất 3,0 W/mK trong cụm hoàn chỉnh
• Độ dày đường nối 50 µm trở xuống ở áp suất lắp 0,3 MPa
• Không bị đẩy ra, khô hoặc cứng trong hơn 1.000 chu kỳ nhiệt từ -40 °C đến 150 °C
• Xếp hạng chống cháy UL 94 V-0, tuân thủ RoHS và REACH cho các chương trình ô tô
• Hành vi bay hơi thấp và chảy dầu thấp để bảo vệ vỏ kín và PCB liền kề
• Cung cấp ổn định cho chương trình sản xuất 3 năm với nhãn hiệu riêng OEM/ODM

Giải pháp: Mỡ nhiệt silicone HNS-TG300

Hanast đã đề xuất dòng HNS-TG300, một loại mỡ nhiệt silicone không đóng rắn được lấp đầy bằng hệ thống oxit nhôm và oxit kẽm lai. Công thức kết hợp độ dẫn khối 3,0 W/mK với lưu biến thixotropic giữ nguyên hình dạng trong quá trình phân phối, do đó vật liệu trải ra thành một đường nối mỏng, đều thay vì chảy ra khỏi vùng die.

Quy trình triển khai

1. Xem xét mô phỏng nhiệt: Kỹ sư Hanast đã mô hình hóa bố cục 48-MOSFET và xác nhận rằng BLT 40-50 µm sẽ đưa điểm nóng dưới mục tiêu 95 °C.
2. Thử nghiệm phân phối: Mỡ đã được xác nhận trên dây chuyền phân phối khí nén hiện có của khách hàng với vòi phun 0,6 mm, không yêu cầu thiết bị vốn mới.
3. Xác minh đường nối: Mặt cắt ngang từ 30 cụm đã xác nhận BLT trung bình là 42 µm với độ lệch dưới 8% trên toàn bộ diện tích tản nhiệt.
4. Thử nghiệm độ tin cậy: 1.000 chu kỳ sốc nhiệt từ -40 °C đến 150 °C, cộng với 1.000 giờ ẩm ở 85 °C / 85% RH.
5. Phát hành sản xuất: Ba lô tiền sản xuất đã được kiểm toán về độ nhớt, độ dẫn điện và chảy dầu trước khi phê duyệt sản xuất hàng loạt.

Kết quả xác thực

Kết quả thương mại

• Khách hàng đã loại bỏ việc giảm công suất 18% và khôi phục định mức dòng điện đầy đủ của nền tảng.
• SOP của nền tảng đã được đẩy nhanh bảy tuần vì không cần thiết kế lại tản nhiệt hoặc vỏ.
• Lượng tiêu thụ vật liệu giảm 31% trên mỗi cụm nhờ đường nối mỏng hơn, bù đắp cho giá đơn vị cao hơn của loại 3,0 W/mK.
• Hanast hiện đang cung cấp chương trình từ nhà máy Thâm Quyến rộng 40.000 m² theo thỏa thuận OEM 3 năm với nhãn hiệu riêng và hỗ trợ kỹ thuật địa phương.

Tại sao điều này quan trọng đối với thiết kế BMS EV

Các bo mạch BMS có mật độ nhiệt cao và bị hạn chế về cơ khí: các bán dẫn công suất nằm gần các mạch cảm biến nhạy cảm với nhiệt độ, và vỏ thường được niêm phong cho IP67. Mỡ nhiệt bị đẩy ra không chỉ đơn giản là mất hiệu suất, nó làm thay đổi hiệu suất trong suốt vòng đời của xe, đó là lý do tại sao các chương trình ô tô ngày càng chỉ định độ ổn định chu kỳ thay vì chỉ độ dẫn điện trên bảng dữ liệu. Lựa chọn loại 3,0 W/mK với khả năng chảy dầu được kiểm soát và khả năng chống đẩy mỡ đã được chứng minh là cách rẻ nhất để duy trì biên nhiệt độ mối nối mà không cần thêm khối lượng tản nhiệt.

Về Hanast

Công ty TNHH Vật liệu mới Thâm Quyến Hanast đã sản xuất silicone lỏng RTV-2, hợp chất đóng gói và vật liệu giao diện nhiệt từ năm 2010. Với cơ sở sản xuất 40.000 m² và 70-80% sản lượng xuất khẩu, Hanast cung cấp các giải pháp đóng gói và quản lý nhiệt cho khách hàng B2B toàn cầu bao gồm ABB, Apple, Foxconn và BYD. Công ty cung cấp công thức OEM/ODM, nhãn hiệu riêng và tài liệu kỹ thuật đầy đủ cho các chương trình ô tô và công nghiệp.