向け熱対策ソリューション 電動工具＆インテリジェント制御システム

業界の状況

電動工具のプラットフォームはブラシレス駆動とリチウム電池パックに集約されつつあり、コントローラーPCBA内の少数のMOSFET、ゲートドライバー、およびパワー抵抗器に熱負荷が集中しています。持続的な高負荷、頻繁なスイッチング、振動、落下衝撃といった動作条件は、従来のサーマルグリースや低密度パッドを劣化させ、使用中に流動、位置ずれ、または断裂を引き起こします。現在、北米やヨーロッパの最終顧客は、材料承認の前提条件として輸出コンプライアンス文書を要求しています。

典型的なプラットフォームにおける2つの重要な熱伝導界面と、FYTプログラムの各箇所で認定されたZiitekの材料について、以下に説明します。

PCBAコントロールボードからヒートシンクへ — ギャップフィル

モータードライバーPCBAとアルミニウム製ヒートシンクの間の界面では、お客様は以前、輸入されたTier-1のシリコンパッドを使用していました。既存のパッドは熱伝導率3.0 W/m·K、硬度Shore OO 30でしたが、この低硬度が原因でダイカット組み立て時に裂けやすいという問題がありました。ZiitekはTIF140-30-05E-FYT— 同じ3.0 W/m·Kの熱伝導率でありながら、硬度をShore OO 45に上げたものをこの箇所に認定しました。硬度を高めたことで、ギャップフィルとしての追従性を損なうことなく、ダイカットの取り扱い性、耐振動性、および組立ラインでの位置決め精度が向上しました。このパッドは裏面の粘着剤なしで出荷されますが、粘着性コーティングが施されており、PCBA上で自己位置決めが可能です。

MOSFETとアルミハウジング — ダイカットインターフェース

MOSFETアレイとアルミハウジングの間のインターフェースにおいて、既存の輸入パッドは第三者機関の試験で0.8 W/m·Kと測定されました。Ziitekは、TIF260-04U-FYT、同じ試験機関で1.25 W/m·Kと測定され、圧縮反発性に優れ、ダイカット時の取り扱いにおける引き裂き耐性も向上しています。このパッドはMOSFETのフットプリントに合わせて正確にダイカットされ、熱接触を損なうことなく組み立てを簡素化する裏面粘着剤付きで提供されます。

国際コンプライアンスと材料認定

FYTプログラムの下で出荷されるツールは、新しい熱伝導材料が承認される前に、PAHs、PFAS、POPs、RoHS、SVHC、TSCA、カリフォルニア州 Proposition 65、REACHといった複数の法域にまたがるコンプライアンス要件をクリアする必要があります。TIF140-30-05E-FYTおよびTIF260-04U-FYT材料はUL94 V-0に適合しており、各バッチに完全なSDS / RoHS / REACH / PFASフリー宣言書を添付して出荷されます。

プロジェクトの成果

FYTプログラムにおいて、既存の輸入パッドをTIF140-30-05E-FYT / TIF260-04U-FYTの組み合わせに置き換えることで、以下の検証済み成果が得られました：

• MOSFETのピーク接合部温度を18 °C低減し、期待デバイス寿命を2倍以上に延長
• 熱伝導インターフェースに関するユニットあたりのBOMコストを約20%削減
• 組み立て歩留まりが92%から98.5%に向上し、手直しによる損失を削減
• ツール全体の1 m落下試験および200時間の振動試験に合格
• リードタイムを6–8週間（輸入品）から2–3週間（Ziitek）に短縮し、24時間体制の現地技術サポートも提供

サンプルから量産までのサイクルは10週間でした：2週目に初回サンプル出荷、2–3週目に第三者機関の試験レポートと顧客側での温度試験、5週目までに完全な圧縮／熱サイクル／老化検証、7週目に500台のパイロット生産を歩留まり98.5%で実施、そして10週目に年間戦略契約を締結しました。

結論

Ziitekの電動工具向けポートフォリオは、実際のブラシレス工具プラットフォーム上で既存の輸入パッドに対する認定を取得しており、性能、コスト、リードタイム、輸出コンプライアンスの面で検証済みの優位性を持っています。TIF140 / TIF260ファミリーは、新しいコードレスプラットフォームプログラムに推奨するリファレンス構成です。

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