電子機器、バッテリー、パワーモジュール用断熱パッド
Haktak社は、温度に敏感な部品周辺において、熱遮断、電気的絶縁、緩衝、およびカスタム型抜きによる保護を制御する必要があるアセンブリ向けに、断熱パッドを供給しています。.
断熱パッドとは何ですか？
断熱パッドは、電子部品、バッテリーセル、筐体、ヒーター、センサー、および構造部品間の不要な熱伝達を低減するために使用される、あらかじめ成形されたパッド材です。熱をヒートシンクへ伝達させるために選ばれる熱伝導パッドとは異なり、断熱パッドは、熱障壁を形成すると同時に、電気絶縁、緩衝、または表面保護の役割も果たすように選定されます。.
熱流制御
高温の部品を、感熱性の高い基板、ケーブル、センサー、ディスプレイ、プラスチック製筐体、または隣接するセルから隔離する必要がある場合は、絶縁パッドを使用してください。.
電気的絶縁
多くの設計では、特にバスバー、パワーデバイス、バッテリーパック、および金属製筐体の付近において、熱的分離と誘電体による間隔確保の両方が求められます。.
断熱パッドの使用場所
断熱パッドは、熱を直接伝導させるのではなく、隔てることで熱を制御する必要があるあらゆる場面で役立ちます。これらはしばしば、 熱伝導界面材料, 熱伝導パッド また、システムにおいて一方向への熱伝達と別方向への耐熱性の両方が必要な場合には、特注の接着材も使用されます。.
バッテリーパックとエネルギー貯蔵
熱拡散、電気的間隔、および機械的緩衝を制御する必要がある場合、セル、モジュール、バスバー、ハウジング、およびセンサーの分離に役立ちます。.
パワーエレクトロニクス
MOSFET、IGBT、コンバータ、インバータ、および高出力制御モジュールの付近にある基板、コネクタ、ケーブル、ハウジングを保護してください。.
LEDおよび照明アセンブリ
断熱パッドを使用して、熱に弱いプラスチック、光学部品、反射板、または配線を、局所的に高温になる表面から隔離してください。.
家電製品
ディスプレイ、バッテリー、アンテナ、フレキシブル回路、カバーなどを高温箇所から保護する必要がある薄型デバイスに対応しています。.
自動車用電子機器
熱劣化や誘電信頼性が重要なセンサー、ADASモジュール、制御ユニット、および密閉型電子機器に対応しています。.
産業用機器
熱サイクルにさらされるヒーター、筐体、モーター、制御盤、および現場用電子機器の周囲には、断熱による隔離措置を講じてください。.
断熱パッドの選び方
断熱パッドの選定にあたっては、まずシステムの要件に基づいて行う必要があります。具体的には、どの部分を低温に保つ必要があるか、どの程度の熱を遮断する必要があるか、どの電圧を絶縁する必要があるか、そしてパッドをどのように組み立てるか、といった点です。実際にヒートシンクへの熱伝達が求められる用途の場合は、以下と比較してください。 シリコン製熱伝導パッド, シリコーン不使用の熱伝導パッド または 熱伝導性ギャップフィラー.
| 選定基準 | その重要性 | 技術メモ |
|---|---|---|
| 熱遮断ターゲット | パッドが熱伝達を抑制する必要があるか、輻射熱や伝導熱を遮断する必要があるか、あるいは表面を高温箇所から保護する必要があるかを決定します。. | 保護対象部品の温度、熱源の温度、および許容温度上昇を定義してください。. |
| 厚さと圧縮 | 最終組立における間隔、クッション性、およびフィット感を調整します。. | 薄すぎると十分な保護効果が得られない可能性があり、厚すぎると組み立て時の応力や公差の問題が生じる可能性があります。. |
| 絶縁耐力 | 電源モジュール、バッテリーパック、バスバー、および金属製筐体の付近では特に注意が必要です。. | 電圧、沿面距離、空気放電距離、切断面の品質、および圧縮後の経年変化について考慮してください。. |
| 耐熱性 | 絶縁パッドは、長期間の熱暴露後もその機能を維持できなければならない。. | 必要に応じて、連続温度、最高温度、熱サイクル、および耐火等級を検証すること。. |
| 表面と付着 | 取り扱い、組立速度、および現場での信頼性に影響を及ぼします。. | オプションとして、粘着裏面、剥離シート、ガスケット形状、タブ、穴、およびカスタムダイカット形状などが挙げられます。. |
断熱パッドと熱伝導パッドの比較
これら2つの材料群は、それぞれ異なる課題を解決します。熱伝導性パッドは界面抵抗を低減し、熱を伝達します。一方、断熱パッドは、熱の曝露を低減または迂回させることで、特定の領域を保護します。TIMに関する一般的な背景情報については、Haktak社のガイドをご覧ください。 熱伝導界面材料.
保護を目的とする場合は、断熱パッドを使用してください
- プラスチック、バッテリー、センサー、ディスプレイへの熱伝達を低減します。.
- 導電性のある表面の間に電気絶縁材を挟んでください。.
- カスタム形状のスペーサーまたは保護層を作成します。.
- コンパクトなアセンブリや高電圧アセンブリにおける熱的安全性を管理します。.
冷却を目的とする場合は、熱伝導パッドを使用してください
- IC、パワーデバイス、またはモジュールから発生する熱をヒートシンクへ放熱する。.
- 熱インピーダンスを低減しつつ、エアギャップを埋める。.
- 本番環境での再現性のある圧縮をサポートする。.
- パッドの挙動については、こちらのブログ記事と比較してみてください。 サーマルパッドの圧縮率.
断熱パッドの設計および検証ワークフロー
堅牢な絶縁パッドの設計は、完全なアセンブリとして検証される。このパッドは、機械的な積層構成に適合し、対象部品を保護し、誘電特性の要件を満たし、かつ動作温度下でも収縮、ひび割れ、層間剥離、あるいは接着性能の低下を起こさずに耐えうるものでなければならない。.
熱の伝播経路をマッピングする
熱源、保護対象部品、接触面積、気流、筐体材質、および許容温度範囲を特定してください。.
絶縁および電圧の要件を定義する
そのパッドが、主に断熱材、電気絶縁体、スペーサー、緩衝材、ガスケット、あるいは多機能部品のいずれであるかを明確にしてください。.
厚さと形式を選択してください
配置精度、組み立て速度、および許容範囲に応じて、シート、ロール、ラミネート、粘着裏打ち、または型抜き加工の形式を選択してください。.
組み立て後に検証を行う
最終的な積層構造において、耐熱性、絶縁耐力、圧縮永久ひずみ、燃焼特性、経年劣化、湿度および熱サイクル試験を行う。.
関連するサーマルパッドおよび断熱材に関するリソース
これらの社内リソースを活用して、断熱パッドを隣接する材料カテゴリや関連する技術記事と比較してください。ランディングページは製品の選定に役立ち、ブログ記事では、厚さ、圧縮、誘電特性、熱抵抗に関するより詳細な技術的背景情報を提供しています。.
断熱パッドの設計におけるよくある間違い
断熱と伝導の混同
冷却が設計目的である場合、断熱パッドを使用するとホットスポットがさらに悪化する可能性があります。熱伝導には熱伝導グリス（TIM）を使用し、熱の遮断や保護には断熱パッドを使用してください。.
圧縮厚さを無視する
最終的な性能は、組み立てられた積層構造によって決まります。厚さの公差、ねじの締付け力、接着層、および圧縮永久ひずみは、熱流と誘電体間隔の両方に影響を及ぼす可能性があります。.
原材料のみを検査する
材料データは有用ですが、最終的な検証には、筐体、接触圧力、動作温度、および環境老化試験を含める必要があります。.
エッジと穴の設計の忘れ物
型抜きされた穴、スリット、タブ、および薄い壁は、取り扱い、破れ、沿面距離、および自動実装の歩留まりに影響を与える可能性があります。.
接着剤の選定が遅すぎた
粘着裏面は組み立てを簡略化できますが、熱老化、アウトガス、残留物、剥離強度、および表面との適合性について確認する必要があります。.
各ゾーンに1種類の素材を使用する
アセンブリによっては、ハイブリッドな戦略が必要となる場合があります。つまり、ヒートシンクの近くには導電性パッドを、保護対象の部品の近くには絶縁パッドを配置するというものです。.
生産組立用カスタム断熱パッド
Haktak社は、電子機器および産業用アセンブリ向けのカスタム絶縁パッドの仕様に対応可能です。カスタマイズ内容には、厚さ、シートサイズ、型抜き形状、接着剤ラミネート、剥離ライナー、梱包、色、目標難燃等級、誘電特性、および組み立てしやすい仕様などが含まれます。.
特注の型抜き形状
保護対象の熱領域を維持しつつ、ネジ、リブ、センサー、ケーブル、バスバー、通気口、およびハウジングの周囲にパッドを配置してください。.
粘着剤またはライナーの選択肢
ライナーの選定やラミネート加工の選択肢により、配置の容易化、取り扱いの簡便化、および生産の再現性を向上させます。.
アプリケーションエンジニアリング
サンプルを採取する前に、図面、温度データ、および電圧要件を参考に、材料群を絞り込んでください。.
お使いの組立品に合わせた断熱パッドをお探しですか？
図面、熱源、保護対象部品、電圧要件、厚さの範囲、目標温度、および組み立て工程をお送りください。Haktakでは、お客様の電子機器プロジェクトに適した絶縁パッドをご提案、またはカスタマイズいたします。.
断熱パッドに関するよくある質問
断熱パッドはどのような用途に使われますか？
これらは、電子機器、バッテリー、パワーモジュールにおいて、不要な熱伝達を低減し、温度に敏感な部品を保護し、電気絶縁や間隔確保を行うために使用されます。.
断熱パッドとサーマルパッドは同じものですか？
いいえ。多くの熱伝導パッドは、熱を伝導するように設計されています。熱絶縁パッドは、設計上、熱の流れを遮断または制御する必要がある場合に選択されます。.
絶縁パッドは電気絶縁の役割も果たすのでしょうか？
はい、多くの絶縁パッドの設計には、絶縁性能に関する要件が含まれています。電圧、厚さ、切断形状、および経年劣化条件については、最終組立段階で検証を行う必要があります。.
Haktak社は、オーダーメイドの型抜き断熱パッドを製造できますか？
はい。Haktakでは、図面や製造要件に基づき、厚さ、形状、裏面粘着剤、ライナー、包装について、お客様のご要望に応じた対応が可能です。.
絶縁パッドと導電パッド、どちらを選べばいいですか？
部品を熱から保護することが目的であれば、まずは絶縁パッドを検討してください。熱をヒートシンクへ伝達することが目的であれば、次のような熱伝導パッドの選択肢を比較検討してください。 シリコン製熱伝導パッド.