Теплопроводящие материалы, Минск

Конструкция современного модуля должна обеспечивать минимальные значения переходных тепловых сопротивлений и распределенных индуктивностей силовых шин в сочетании с высоким напряжением изоляции. Керамика является одним из самых распространенных изоляционных материалов. Широкое применение керамических материалов объясняется их высокими механическими и электрическими свойствами, недифузионностью исходных материалов, сравнительной простотой технологии изготовления, невысокой стоимостью изделий. Керамика негигроскопична, термостойка. Механическая прочность на сжатие, растяжение, изгиб достаточна для практического использования. В отечественной промышленности используют алюминоксид (95–98% окиси алюминия), электрокорунд (99% Al2O3), стеатит, брокерит (97% окиси бериллия), титанаты (тикондовая и термокондовая керамика), а также керамики, в состав которых входят высокотвердый карбид бора, окись циркония и другие материалы. При изготовлении силовых модулей для обеспечения безотказности и высокого напряжения изоляции, а также минимальных значений переходных тепловых сопротивлений используются керамические подложки на основе оксида алюминия Al2O3, нитрида алюминия AlN и оксида берилия BeO с медным слоем с обеих сторон керамической пластины. Область применения нитрида алюминия в мире шире, чем оксида бериллия. Технология получения бериллиевой керамики признана вредной для окружающей среды, и этот материал в настоящее время практически не используется. К тому же керамика из AlN обладает выдающимися энергетическими, изолирующими свойствами, силой изоляции и весьма высокой температурной проводимостью (≥ 170 W/mK), ближе по коэффициенту теплового расширения к кремнию, основе большинства кристаллов, применяемых в силовой электронике, чем керамика из BeO, т.е. нитрид алюминия разрешает сборку компактных, рентабельных компонентов и гибридов с высокой плотностью интеграции. Превосходная механическая прочность и низкий тепловой коэффициент расширения позволяют беспроблемное внедрение в систему. ООО "Производственная компания Спецрезинотехника" открывает производство подложек и пластин из нитрида алюминия с различной обработкой поверхности ― для толстопленочной и тонкопленочной технологии металлизации.
Материалы семейства ЭТМ предназначены для замены термопроводных паст и керамических прокладок. Они производятся на стекловолоконной основе, заполненной силиконовым каучуком. Благодаря стекловолоконной основе материал крайне устойчив к проколам и прочим механическим повреждениям при сильном прижиме радиатора к корпусу прибора – прижимное усилие около 500 кг не повреждает материал. Силиконовый каучук с высокой теплопроводностью заполняет все неровности микрорельефа поверхностей, повышая теплоотдачу. Материал не токсичен и не подвержен воздействию веществ, применяемых при очистке печатных плат. Одно из характерных применений материалов ЭТМ – использование одного теплорассеивающего элемента для многих силовых приборов.

Характеристики теплопроводящих материалов

• — Внешний вид: Эластичный резиноподобный однородный листовой мате
• — Цвет: Светло-серый
• — Плотность, г/см3, в пределах: 2,05-2,20
• — Твердость по Шору А, единиц, в пределах: 5-10
• — Толщина листа при поставке, мм: от 0,15 до 6,0
• — Номинальное рабочее напряжение сжатия, МПа: 2,2/ 1,5/ 0,6
• — Предельное напряжение сжатия, МПа: 7,5/ 5,5/ 2,8
• — Предельная степень сжатия (эластичность) %: 50
• — Электрическая прочность, кВ/мм не менее: 20-15
• — Удельное объемное электрическое сопр,Ом*см: 10*14
• — Диэлектрическая проницаемость при 1000 Гц, не боле: 65
• — Тангенс угла диэлектрических потерь, при 1000 Гц, : 45
• — Теплопроводность, Вт/(м*К), не менее: от 0,8-1,0 до 2,2-2,5