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现下最流行的氮化镓充电器都会用到哪些散热材料?
日期:2022-01-28    浏览次数:
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传统充电器的痛点在于重点大、体积大,携带不方便,特别是现在手机越做越大,要是手机充电器个头也大,那对于出行来说真是一个负担。

大小各异的充电器

大小各异的充电器

因此为了进一步减小充电器的体积,同时加快充电的速度以改善手机的续航水平,相关厂商近年来一直在积极开发更小体积、更大功率的超级快充充电头,氮化镓(GaN)技术也因此被广泛应用。细心的朋友们想必早已发现,近年来各大品牌商推出的快充充电头已基本采用氮化镓功率器件。

现下最流行的氮化镓充电器都会用到哪些散热材料?

氮化镓的优势

氮化镓是一种新型半导体材料,它具有禁带宽度大、热导率高、耐高温、抗辐射、耐酸碱、高强度和高硬度等特性,在早期广泛运用于新能源汽车、轨道交通、智能电网、半导体照明、新一代移动通信。

据悉,氮化镓运行速度比传统硅(Si)技术快了20倍,并且能够实现高出三倍的功率,用于尖端快速充电器产品时,可以实现远远超过现有产品的性能——比如在尺寸相同的情况下,氮化镓快充的输出功率提高了三倍。

GaN一体化芯片 

GaN一体化芯片

目前随着技术突破成本得到控制,氮化镓近几年在消费类电源领域的发展十分迅速,不只是苹果,在全球一流的手机、笔电品牌中,几乎所有的厂商都已经完成了氮化镓快充的布局。因此无论你是不是数码发烧友,只要你有购买快充充电头的需求,就一定有听过氮化镓的大名。

氮化镓充电头也需要散热

但无论怎么说,对于小体积的充电器而言,散热是困扰广大电源工程师的一大难题,尤其是氮化镓充电器功耗增加,体积缩小内部电子部件的温度控制问题就需要得到有效解决。因此厂商就八仙过海各显神通,给快充头用上了各种散热材料,下面一起来看看。

导热垫片

导热垫片(Thermal Pad)是具有一定导热系数和柔韧性的导热功能复合材料,主要应用于半导体器件与散热器间的缝隙填充,提高半导体器件在工作中产生多余热量的传递效率。与其他散热材料相比,导热垫片具有热导率高、易于粘接及撕取、成本效率高、具有柔韧性、回弹性、压缩性等优势,很适合利用缝隙传递热量的设计方案生产,能够填充缝隙,完成发热部位与散热部位间的热传递。

导热垫片

导热硅胶垫片通常用于高密度PD快充电源的PCB板散热贴片元器件以及变压器等部位的散热,并且一般会在导热垫片的外围加上金属片,在帮助导热的同时起到均匀散热的效果,避免充电器外壳局部过热,提升使用体验。

导热粘接胶

导热粘接胶一般都具有优异的导热性能,,而且由于粘度较低,对电子元器件表面具有非常好的润湿效果,固化后能形成高强度、高韧性的粘接,且具备一定的弹性模量,可显著缓解发热器件因热膨胀所释放的应力,保护元器件不受损伤。

导热粘接胶

目前导热粘接胶被广泛应用于快充电源的插件元器件之间,用于填充间隙,起导热作用,同时能固定插件元器件,提升充电器整体结构的稳定性。

导热灌封硅胶

导热灌封胶是一种双组分的硅酮胶作为基础原料,添加一定比例的抗热阻燃的添加剂,固化形成导热灌封胶,可在大范围的温度及湿度变化内可长期可靠保护敏感电路及元器件,还具有一定的抗震防摔防尘等特点。

导热灌封硅胶

由于灌封胶类似胶水,可以流动,因此充电头的生产过程中,一般都是直接浇筑在充电器外壳与PCB结构之间,填充均匀,一次成型,能够满足PD快充行业功率越来越大,体积越来越小的散热需求。

导热泥

导热泥是以硅树脂为基材,添加导热填料及粘结材料按一定比例配置而成,并通过特殊工艺加工而成的胶状物。在业内,又被称为导热腻子、导热胶泥等。它具备优越的耐高低温性,极好的耐气候、耐辐射及优越的介电性能。

导热泥

导热泥可按需求就像橡皮泥一样捏成某种形状,填充于需冷却的电子元件与散热器/壳体等之间,使其紧密接触、减小热阻,快速有效地降低电子原件的温度,从而延长电子元件的使用寿命并提高其可靠性。 而在充电头中应用时,导热泥一般用于包住整个PCB,缺点是可能部分不能完全密封,优点是如果PCB某个部件坏了,可以将导热泥拆除,返修PCB。

 

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