Gels diélectriques pour l’encapsulation et la protection des circuits imprimés et des modules d’alimentation

De plus en plus, les tendances de l’industrie exigent de petits composants avec des densités de puissance plus élevées.

Ces tendances nécessitent de s’appuyer sur des gels plus forts qui protègent les assemblages et leurs propriétés. Les gels diélectriques à haute température DOWSIL™ EG-4XXX sont des gels diélectriques à base de silicone adaptés aux dispositifs d’encapsulation / potting et de protection, en particulier les circuits imprimés et les modules d’alimentation, afin de protéger les matrices et les interconnexions des conditions environnementales et d’assurer l’isolation diélectrique.

La série EG-4XXX fournit:

Protection des interconnexions soumises à des contraintes thermiques et mécaniques
Stabilité dans des conditions environnementales difficiles
Aucune fissure ou délamination de surface du boîtier dans une plage de température étendue

Les gels haute température EG-4XXX bicomposant de Dow conviennent à des températures de fonctionnement allant de -40°C à +215°C, permettant ainsi aux dispositifs de fonctionner à ces températures extrêmes. La nature molle de ces gels peut aider à gérer le déséquilibre CTE entre composants ou matériaux lors de telles excursions à basse et haute température. Cette performance à haute température pourrait aider à réduire les défaillances sur le terrain et les coûts de garantie.

Les gels sont une classe spéciale d’encapsulants qui polymérisent en un matériau extrêmement mou. Les gels polymérisent en place pour former des matériaux amortissants, autocicatrisants et résilients. Les gels polymérisés conservent une grande partie des qualités de soulagement du stress et d’auto-guérison d’un liquide tout en offrant la stabilité dimensionnelle d’un élastomère, indispensable pour les composants délicats. Les gels ont été utilisés pour isoler les circuits des effets néfastes de l’humidité et d’autres contaminants et pour assurer l’isolation électrique des tensions élevées.

Une autre utilisation consiste à atténuer les contraintes afin de protéger les circuits et les interconnexions des contraintes thermiques et mécaniques. Les gels sont généralement appliqués en couches épaisses pour encapsuler totalement les architectures supérieures. Il a été démontré que ce gel résistant aux températures élevées a fonctionné efficacement pendant plus de 3 000 heures à 215°C, sans fissure, délaminage, défaillance électrique ou formation de vide dans le matériau. Cela garantit une utilisation appropriée à une température continue de 200°C conformément à la norme UL-1557.

La famille de produits Dow EG-4XXX haute température comprend:

1- Gel souple résistant aux hautes températures DOWSIL™ EG-4000 : Gel silicone thermodurcissable bicomposants offrant une résistance thermique améliorée

DOWSIL™ EG-4000 est un gel très souple pour application en couche mince (jusqu’à 2 mm) nécessitant un relâchement important des contraintes.

Ce gel diélectrique est un silicone bi-composant thermodurcissable qui offre une stabilité thermique exceptionnelle sur une large plage de températures allant jusqu’à 200°C en mode continu (validée par un vieillissement accéléré à 215°C pendant 3000 heures selon UL). Norme 1557). La chimie a été mise au point pour étendre également la résistance limite inférieure de température jusqu’à -60 ° C afin de répondre aux exigences spécifiques du marché.

Le module extrêmement bas de ce gel de silicone perfectionné minimise également les contraintes sur les composants de système très sensibles aux contraintes résultant des cycles thermiques, des impacts et des vibrations. Ces propriétés permettent au gel DOWSIL™ EG-4000 d’offrir des performances durables en tant que matériau d’empotage protecteur pour les applications de conversion de puissance, telles que les modules à transistors bipolaires à grille isolée (IGBT) utilisés dans l’électronique de puissance.

Sa combinaison unique de stabilité thermique et de module extrêmement faible en fait également une solution attrayante pour les assemblages de systèmes de circuits imprimés automobiles, les capteurs et les actionneurs qui doivent fonctionner de manière fiable sur des plages de température étendues et en présence de composants extrêmement sensibles aux contraintes.

Utilisations Potentielles

Produits d’encapsulation pour les circuits imprimés automobiles sensibles à la contrainte, la conversion de puissance et autres modules qui doivent fonctionner de manière fiable dans une plage de températures allant jusqu’à 200°C en mode continu.

Caractéristiques principales:

Excellente stabilité thermique jusqu’à 215°C pendant 3000 heures
Convient au fonctionnement continu des modules de puissance à 200°C
Protection fiable contre les conditions environnementales dommageables
Couche tampon anti-stress très efficace
Isolation diélectrique fiable
Matériau extrêmement souple pour une protection hautement sensible au stress des appareils

Avantages:

Fiabilité des appareils utilisés dans des conditions de température extrêmes
Protégez les fils, rubans et fils délicats des cycles thermiques, des impacts, de la poussière et des vibrations

Applications typiques:

Encapsulation des modules IGBT utilisés pour la conversion de puissance
Protection des circuits imprimés et des dispositifs sensibles fonctionnant à haute température
Capteurs et actionneurs industriels
Isolation d’appareils à haute tension

Procédé d’application:

Méthodes de distribution automatiques ou manuelles

2- DOWSIL™ EG-4100 et DOWSIL™ EG-4120 : gels plus durs pour les applications où un gel silicone plus épais (jusqu’à 30 mm) est appliqué

DOWSIL™ Gels résistants aux températures élevées: Gels diélectriques DOWSIL™ EG-4100 et EG-4120, bi-composant, gel silicone thermodurcissable à résistance thermique améliorée

Le gel diélectrique DOWSIL™ EG-4100 et EG-4120 est un silicone bi-composant diélectrique thermodurcissable offrant une stabilité thermique exceptionnelle sur une large plage de températures allant jusqu’à 200°C en mode continu (validée par un vieillissement accéléré à 215°C). pendant 3000 heures selon la norme UL-1557).

Le faible module de ce gel silicone perfectionné minimise également les contraintes sur les composants délicats du système résultant du cyclage thermique, des impacts et des vibrations. Ces propriétés permettent aux gels DOWSIL™ EG-4100 et EG-4120 de fournir des performances durables en tant que matériau d’encapsulation protecteur pour les applications de conversion de puissance, telles que les modules à transistors bipolaires à grille isolée (IGBT) utilisés dans l’électronique de puissance. Sa combinaison unique de stabilité thermique et de faible module en font également une solution attrayante pour les assemblages, les capteurs et les actionneurs de circuits imprimés automobiles qui doivent fonctionner de manière fiable sur des plages de température étendues.

Ces gels ont été formulés pour améliorer la résistance au délaminage du boîtier ou du substrat lors d’un vieillissement thermique prolongé (jusqu’à 3 000 heures à 215°C) afin de protéger les dispositifs contre les décharges partielles et les défaillances diélectriques.

Utilisations Potentielles

Matériau d’encapsulation pour la conversion d’énergie et autres modules devant fonctionner de manière fiable dans une plage de températures étendue allant jusqu’à 200°C en mode continu.

Caractéristiques principales:

Excellente stabilité thermique jusqu’à 215°C pendant 3000 heures
Convient au fonctionnement continu des modules de puissance à 200°C
Protection fiable contre les conditions environnementales dommageables
Couche tampon anti-stress très efficace
Isolation diélectrique fiable
Adhérence sans primaire (primerless) pour éviter le délaminage sous cyclage thermique

Avantages:

Fiabilité des appareils utilisés dans des conditions de température extrêmes
Protégez les fils, rubans et fils délicats des cycles thermiques, des impacts, de la poussière et des vibrations

Applications typiques:

Potting / Encapsulation des modules IGBT utilisés pour la conversion de puissance
Protection des circuits imprimés et des dispositifs sensibles fonctionnant à haute température
Capteurs et actionneurs industriels
Isolation d’appareils à haute tension