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基于92ML 1080的全方位热管理方案

来源: ROGERS
2018-03-23
类别:汽车电子
eye 398
文章创建人 拍明

  相关元件供应

  型号:92ML 1080/85 24X18                                                   品牌:ROGERS

  92ML™ thermally enhanced laminates and prepregs from Rogers Corporation are specifically engineered and manufactured to meet the demands of high power applications.92ML™ materials are halogen-free, flame retardant, thermally conductive epoxy based prepregs and laminates. They provide a low-cost, lead-free solder compatible system with enhanced heat transfer characteristics. These materials are ideal for multilayer applications requiring thermal management throughout the entire board. The laminates are available with up to 4oz copper cladding; thick enough to meet today’s most demanding power distribution requirements. The high thermal conductivity of up to 3.5 W/mK (in-plane) in combination with the relative ease and familiarity of epoxy based systems makes this material an ideal candidate for applications such as motor controllers, power supplies, converters, automotive electronics, etc. The relatively high Tg value of 160°C in combination with a low Z-axis coefficient of thermal expansion of 22ppm/°C (Tg) ensure that the 92ML™ materials survive lead free solder exposures and board reliability testing. The excellent rheological characteristics of the prepregs enable a high degree of resin flow; a critical element of high power multi-layer board processing.

  随着集成技术和微电子封装技术的发展,电子元器件的总功率密度不断增长,而电子元器件和电子设备的物理尺寸却逐渐趋向于小型、微型化,所产生的热量迅速积累,导致集成器件周围的热流密度也在增加,这就对热解决方案提出了更高的要求。导热材料作为一种传热的界面材料,拥有它越来越不可取代的地位。研究表明,电子元器件温度每升高2℃,可靠性下降10%;温升10℃时,寿命减半,这个温升还是芯片正常工作温度范围。每降低10℃对敏感元器件的正常使用及使用寿命具有重要意义。

  热设计必要性越发凸显,已经成为产品设计中最关键的设计之一。如何在结构紧缩,操作空间越来越小的情况下,有效带走元器件更多热量,是每一个做热设计工程师都非常关注的问题。

  本次工业4.0研讨会上,展示了Laird导热界面材料+Rogers高导热PCB板材全方位热管理解决方案。Laird+Rogers的设计方案优化了热设计,降低了成本,使导热材料形态丰富,产品选择更加多样且更可靠稳定,整体散热效果更优。向上导热采用Laird导热界面材料TIM,包括导热硅脂、导热硅胶片、相变材料、导热凝胶、绝缘导热片等;向下导热材料采用Rogers高导热PCB板材。

Laird+Rogers全方位热管理解决方案.png

  Laird+Rogers全方位热管理解决方案

  导热界面材料产业链的分布十分广泛,其应用包括各种电子设备、汽车以及航空等。援引BCC research的数据,2020年界面导热材料的市场规模将达到11亿美元,2015年至2020年之间的年复合增长率达到了7.1%。Laird是一家热防护和EMI防护解决方案供应商,提供全球先进的EMI及导热材料,产品种类丰富,客户在3至5天的超短时间内即可拿到样品。

Laird导热界面材料

  Laird导热界面材料

  Laird导热凝胶tputty系列使用硅胶复合导热填料,经过搅拌、混合和封装制成凝胶状导热材料,可压缩至0.1mm,更柔软,且带有一定的附着性,不会出油和变干,可靠性更高,同时易于操作,方便点胶机大批量作业。产品经理夏敏在研讨会现场介绍到:"该系列材料可广泛使用于LED芯片、通信设备、手机CPU、内存模块、IGBT及其他功率模块、功率半导体等领域。"

  电源设备涵盖UPS电源、开关电源模块电源、特种电源。在设计电源设备时,电源主芯片中推荐采用导热硅胶片、导热硅脂。夏敏介绍到:"在此类应用中,使用导热材料为垫片类K=2.0或者直接涂抹K=2.0以内的硅脂,再结合使用散热器模式,有效解决大电源主芯片由高工作强度所聚集的大量热。而在变压器中,推荐使用TNC-4和t-gard系列,通过背胶或打孔固定并导热,有些可直接与外壳粘接接触。此外在整块PCB板发热元件表面,使用导热硅胶片t-flex系列,满足导热、绝缘、防震的整体需求,并且完美解决电路板布局不合理引起的散热死角问题。"

  Laird导热界面材料+Rogers高导热PCB板材全方位热管理解决方案向下导热材料选用的是高裂解温度(TD)、高导热系数(TC)板料——Rogers高导热PCB材料92ML板材。为设计师带来全新的热管理方案体验的92ML产品包括半固化片、覆铜板、金属基板(SC92),其产品优势包括:高TD,满足无铅制程;MOT高达150℃,可靠性好;无卤,耐压特性好,是环境友好产品;满足HDI、多层厚铜、金属基等不同设计需求。

图片.png

  Rogers高导热PCB材料92ML板材技术参数

  市场对创新解决方案的迫切需求催促产品不断向更好的方向前进,92ML实现持续差异化特性之一来自其热效益特性的描述:减少器件的结点温度,与传统FR-4相较有30~35℃的降低;提高Z轴热传递,增加X、Y轴热扩散,减少热点峰值温度,在不超过器件使用温度范围内有更高的功率输出;提升15%或更高的功率输出;对平整度有严格要求的设计,以及针对自动组装和返工需求,92ML有效提升PCB平整度;92ML较低的Z轴膨胀系数增强热可靠性和PTH可靠性。

  发动机热管理系统,就是发动机在工作循环时,保持在最佳温度(90°C)。从而使发动机在最佳温度下工作才最省油、最稳定、最能发挥其效能。

  发动机热管理系统,就是给发动机装一台变频“空调”。使发动机在工作循环时,保持在最佳温度(90°C)。发动机只有在最佳温度下工作才最省油。因此,为了保证发动机运转正常,在发动机装了一台变频空调,以达到控制发动机温度。当发动机温度高时,风扇转速提高,从而控制发动机最佳温度。然而,未装热管理系统的发动机,它的风扇转速和发动机转速是保持不变的。

  发动机热管理技术主要有两个系统组成:一是冷却智能控制模式,二是风扇智能控制模式。热管理系统是使发动机不过冷也不过热,一直控制在90ºC最佳温度内,使发动机在工作中发挥最佳能量,燃油消耗也达到最佳境界。风扇智能控制系统,就是发动机在工作中,系统控制发动机散热情况,从而达到转速高和低。一般发动机风扇高速运转时,要消耗10KW的能量,而风扇智能控制系统,能合理控制风扇运转,使发动机在最佳温度工作下,而节省发动机能量。

  当发动机加装热管理系统时,它能在最佳温度下工作,这样发动机能大大减少机械磨损,又提高发动机使用寿命,又能达到节省燃油目的。

  发动机热管理技术被列为美国21世纪商用车计划的关键技术之一,对提高整车性能潜力巨大。随着计算机技术及发动机电控技术的发展,采用电子驱动及控制的冷却水泵、风扇、节温器等部件,可以通过传感器和计算机芯片根据实际的发动机温度控制运行,提供最佳的冷却介质流量,实现发动机冷却系统控制智能化,降低了能耗,提高了效率。

  92ML™材料

  ML系列材料是无卤、阻燃的、陶瓷填充、高导热多功能环氧树脂半固化和覆铜层压板材料。它能为需要整板散热的多层印刷电路板(PWB)应用提供较高的热传导特性,低成本,耐无铅焊接工艺。92 ML层压板也可提供具有金属衬板的结构。

  特征

  Z向热导率可达2.0 W/m-K,10倍于FR-4

  平面热导率可达3.5 W/m-K

  玻璃转化温度>160°C,Z向 CTE低至22 ppm/°C

  裂解温度高达350°C

  平面内热膨胀系数低至20 ppm/°C

  同类一流的耐热性能T260 > 60分钟,T288 > 30 分钟,T300 > 10分钟

  电强度>1000 Volts/mil

  提供金属衬板的结构,也可以提供半固化片客户压合金属背板

  UL-94 V0可燃性要求认证

  IPC-4101的无卤标准,符合RoHS& WEEE要求

  RTI值高达170°C

  特征

  Z向热导率可达2.0 W/m-K,8倍于FR-4

  平面热导率可达3.5 W/m-K

  玻璃转化温度>160°C,Z向 CTE低至22 ppm/°C

  裂解温度高达350°C

  平面内热膨胀系数低至20 ppm/°C

  同类一流的耐热性能T260 > 60分钟,T288 > 30 分钟,T300 > 10分钟

  电强度>1000 Volts/mil

  提供金属衬板的结构,也可以提供半固化片客户压合金属背板

  UL-94 V0可燃性要求认证

  IPC-4101的无卤标准,符合RoHS& WEEE要求

  RTI值高达170°C

  典型应用

  高亮度LEDs

  AC-DC和DC-DC电源转换器

  汽车电子

  大面积背光板

  其他需要热管理的电子设计

责任编辑:Davia

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标签: 热管理

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