OBC/DC-DC 轉換器導熱封膠選材:動手前要先確認的六個參數

車載充電器(OBC)和 DC-DC 轉換器是 EV 電動傳動系統中熱負載最嚴苛的元件之一。在選擇導熱封膠前,先確認這六個參數——否則通過實驗室測試的材料可能在量產或現場失效。

為什麼 OBC/DC-DC 適合封膠

導熱封膠一次解決所有問題:填充空氣間隙、傳導熱量到殼體、電氣隔離高壓元件、防止濕氣滲入、機械緩衝振動。沒有其他單一材料能同時做到這五件事。

動手前必確認的六個參數

所需導熱係數——先跑熱模型,不要預設最高等級

常見 OBC 設計需要 1.5–3.0 W/mKTIA216G(1.6 W/mK)覆蓋大多數中密度 OBC 設計。過度規格 TC 增加成本,可能也提高模量,進而增加溫度循環下的元件應力。

操作溫度範圍與 RTI——汽車應用的長期熱穩定指標

RTI 150°C 代表材料在持續 150°C 下能維持規格的電氣和機械性能。若封膠模組的任何部位持續超過 105°C,RTI 150°C 是必要規格,而非加分項。TIA216G RTI 150°C 規劃中。

介電強度與體積電阻率——依架構電壓決定
400V OBC
介電強度 > 15 kV/mm、體積電阻率 > 10¹² Ω·cm
TIA216G:20 kV/mm,4×10¹⁴ Ω·cm(初始值)

800V 架構
依你的隔離測試標準驗證——工作電壓要求決定最小材料厚度
需驗證 1000 小時老化後的電氣性能,不只看初始值

模量與硬度——應力取捨

高 TC 封膠填充量更高,模量更大,對元件和 PCB 應力更高。TIA216G Type E 硬度為 40——對封膠而言相對柔軟,能有效釋放應力。有高元件、陶瓷電容或其他應力敏感元件的設計需特別評估模量。

黏度與灌封製程相容性

TIA216G 黏度 7.8 Pa·s,1:1 混合比——能流入 OBC 複雜內部幾何(電容叢、變壓器線圈、PCB 疊層)而不產生空洞。確認你的適用期(2 小時 @ 23°C)與生產灌封時間相符。

低揮發性矽氧烷(LV D4–D10)

對 OBC 應用,若封膠排氣可能進入空調系統,LV D4–D10 < 50 ppm 是越來越常見的 Tier 1 和整車廠採購要求。請查閱 TIA216G 最新 TDS 確認最新批次數據。

OBC 導熱封膠規格矩陣

參數 典型 OBC 要求 TIA216G 規格值
導熱係數 1.5–3.0 W/mK 1.6 W/mK 符合
介電強度 >15 kV/mm 20 kV/mm 33% 餘裕
體積電阻率 >10¹² Ω·cm 4×10¹⁴ Ω·cm 超規格
硬度(Type E) 20–50(應力釋放) 40 符合
黏度 <20 Pa·s(複雜灌封) 7.8 Pa·s 低黏度
RTI(操作溫度) >125°C 150°C(規劃中)
固化條件 優先熱加速固化 30 min @ 70°C / 6h @ 23°C
LV 矽氧烷 D4–D10 <100 ppm(部分 <50) 請確認最新 TDS

EN Summary

Before selecting OBC thermal potting compound, specify: (1) TC from thermal model, (2) RTI ≥ 125/150°C for sustained high-temperature applications, (3) dielectric strength for voltage level, (4) modulus/hardness for stress relief, (5) viscosity for complex fill geometry, (6) LV siloxanes for automotive contamination requirements.