질화 붕소로 열 전도성 개선
열 관리는 전기 자동차(EV)의 안전성, 성능, 효율성 및 전반적인 수명을 극대화하는 데 중요한 역할을 합니다. 업계에서 더 높은 전력, 더 높은 전압, 더 빠른 데이터 전송, 더 가벼운 무게, 더 작은 크기를 추구함에 따라 전력 전자 장치, 전기 모터, 배터리 등 전기차의 여러 구성 요소는 적절한 열 관리가 필요합니다. 이러한 열 관리 과제를 해결하려면 열 전도성이 있으면서도 전기 절연성이 있는 유전체 강도가 높고 유전율이 낮은 열 인터페이스 재료(TIM)가 필요합니다. 유전체 폴리머로 만든 TIM은 자연적으로 열 절연성이 있기 때문에 전기 저항을 유지하면서 열 전도성을 개선하기 위해 세라믹 필러를 추가해야 합니다. 세라믹 열 필러의 우수한 열 및 유전체 특성은 열 관리 소재의 성공에 있어 핵심적인 요소입니다.
질화 붕소, 도전 과제를 해결하다
육방정 질화 붕소(BN)가 포함된 열 인터페이스 재료는 높은 열 전도성(TC), 높은 유전 파괴 강도(DBS), 낮은 유전 상수(Dk), 낮은 열 팽창 계수(CTE) 및 낮은 밀도를 EV 시스템에 제공해야 하는 과제를 해결합니다.
전기 자동차의 애플리케이션
- 인버터/컨버터와 같은 전력 전자 부품에 위한TIM
- 전기차 전자제품용 PCB 라미네이트
- 전기 모터용 열 관리 재료
- 배터리 어셈블리 시간
세라믹 열 필러 특성
| 일반 속성 | BN | AIN | AI2O3 | SiO2 | ZnO |
|---|---|---|---|---|---|
|
열 전도성(W/m-K) |
300* |
260 |
30 |
1.4 |
54 |
|
비열(J/kg-K @ 25°C) |
800 |
730 |
800 |
690 |
520 |
|
이론적 밀도(g/cc)
|
2.2
|
3.2 |
4.0 |
2.2
|
5.6 |
|
Dielectric Constant |
3.9 |
8.8 |
9.7 |
3.8 |
9.9 |
|
체적 저항률(옴-cm) |
1015 |
1014 |
1014 |
1014 |
1014 |
|
열팽창 계수(ppm/K) |
<1 |
4.4 |
6.7 |
<1 |
<1 |
|
모스 경도 |
2 |
7 |
9 |
6 |
5 |
* 결정면에서의 열 전도성
세라믹 열 필러 특성
- 높은 열 전도성
- 높은 항복 전압
- 낮은 유전율
- 가벼운 무게
- 기계적 규정 준수
- 열적 안정성
- 화학적 불활성
- 화이트 색상
높은 열전도성
질화붕소는 세라믹 필러 중 열전도율과 전기 절연성이 가장 높은 필러 중 하나입니다. 이러한 특성으로 인해 BN은 낮은 유전 손실 특성과 함께 에폭시, 실리콘 및 PU 시스템에서 매우 선호되는 필러입니다. 구형 알루미나와 같은 다른 세라믹 필러에 비해 BN은 2배 이상의 열전도율과 향상된 전기적 고장 특성을 제공하여 우수한 열 및 전기적 성능을 제공합니다. 이는 다른 필러에 비해 부피 부하가 적고 경도와 같은 기계적 특성에 미치는 영향이 적기 때문에 가능합니다. 열전도율이 높을수록 회로를 통해 더 높은 전력을 공급할 수 있습니다.
필러로서 BN의 고유한 부드러움은 부품, 방열판 및 TIM 간의 양호한 접촉을 보장하여 접촉 저항을 최소화합니다.
높은 유전체 파괴 강도
패키지 및 보드 수준의 열 관리, 더 높은 열 전도성과 유전체 층의 더 얇은 본드 라인이 결합되어 열 저항을 낮출 수 있습니다. 전기차와 같이 전력 전자 장치의 전압이 증가함에 따라 이러한 얇은 유전체 층에서 전기 절연을 극대화하는 것이 중요해졌습니다. BN은 필러 중 가장 높은 파괴 강도(Eb)를 가지고 있어 다른 필러에 비해 본드 라인 두께를 낮출 수 있습니다. BN 충전 시스템의 파괴 강도는 동일한 부피 하중에서 구형 알루미나 충전 시스템과 비교했을 때 유리합니다.
고품질 신호 전송
고속 데이터 전송 및 전기차와 관련된 고전압, 고주파 애플리케이션의 경우 유전율은 신호 무결성 및 임피던스에 영향을 미칩니다. 고속 신호에는 손실과 신호 왜곡을 줄이고 밀접한 간격의 트레이스와 비아 사이의 누화를 최소화하기 위해 낮은 Dk 재료가 선호됩니다.
질화붕소는 열 충전제 중 가장 낮은 Dk를 가지고 있습니다. 매우 낮은 유전 손실 특성인 Df와 함께 질화붕소 필러는 고주파 및 고전압 애플리케이션에서 낮은 손실과 우수한 신호 전송/저감쇠를 가능하게 합니다.
질화붕소의 이러한 특성이 결합되어 전력 전자 장치, 전기 모터, 배터리 어셈블리 및 전기차 애플리케이션의 고주파 신호 처리 부품의 열 관리 재료로 사용하기에 매우 매력적인 소재입니다.
전문가가 준비되어 있습니다.
모멘티브 테크놀로지스는 50개 이상의 등급으로 구성된 광범위한 포트폴리오를 갖춘 고품질 질화붕소 제품의 글로벌 선도 공급업체입니다. 질화붕소 분말의 MT Therm 시리즈는 전기차 애플리케이션의 열 관리 요구 사항에 맞게 맞춤 제작되었습니다. 당사의 애플리케이션 개발 엔지니어링 팀은 고객이 특정 요구 사항에 가장 적합한 BN 제품을 선택할 수 있도록 상세한 기술 지원을 제공할 수 있습니다.
