適用於 電動工具與智能控制系統的散熱解決方案

Ziitek 提供抗震間隙填充材料、可模切導熱墊片,以及適用於電動工具 PCBA、並通過出口合規認證的導熱介面材料。已獲 FYT 認證,取代先前的進口一線大廠墊片,並提供完整的 PAHs / PFAS / POPs / RoHS / SVHC / TSCA / CP65 / REACH 文件。

解決方案總覽

電動工具的 PCBA 需在持續高負載、強烈震動、反覆啟停循環和緊湊的密封外殼下運作。MOSFET、驅動 IC 和功率電阻將熱量集中在一個小區域,而傳統的導熱膏容易溢流、絕緣性不佳且增加組裝複雜性,導致熱降額、元件提早老化和短路故障。過去指定使用進口一線大廠導熱墊片的專案,如今面臨交期長、價格高昂和嚴格的出口合規時程壓力。Ziitek 的 TIF 系列正是為應對這些限制而生。

應用場景挑戰

  • 導熱材料在高振動下會發生位移;持續的高溫會縮短 MOSFET 的使用壽命。
  • 柔軟的導熱墊片(例如 Shore OO 30)在模切組裝過程中容易撕裂,並失去定位精度。
  • 單一層材料必須同時提供導熱、絕緣以及吸震緩衝功能。
  • 銷往歐美的產品必須符合 PAHs / PFAS / POPs / RoHS / SVHC / TSCA / CP65 / REACH 等規範 — 材料認證是准入的關鍵要求。

方案價值

  • 經第三方測試的 3.0 W/m·K 和 1.25 W/m·K 導熱墊片,提供經過驗證的導熱性能,可媲美現有的進口方案。
  • Shore OO 45 的中等硬度,相較於更柔軟的競品,提升了模切操作性與組裝精度。
  • 單層陶瓷填充矽膠 — 兼具導熱、≥5500 V 介電強度與減震緩衝功能
  • 隨貨提供完整的出口合規文件 (PAHs / PFAS / POPs / RoHS / SVHC / TSCA / CP65 / REACH) 與 UL94 V-0 認證

產業現況

電動工具平台正趨向於採用無刷驅動和鋰電池組,這使得散熱負載集中在控制器 PCBA 內的少數 MOSFET、閘極驅動器和功率電阻上。持續重載、頻繁開關、震動和墜落衝擊等操作條件,會使傳統導熱膏和低密度墊片劣化,進而在使用中發生溢流、位移或撕裂。北美和歐洲的終端客戶現在要求將出口合規文件作為材料核准的先決條件。

以下說明典型平台中的兩個關鍵散熱介面,以及在 FYT 專案中於各位置通過認證的 Ziitek 材料。

PCBA 控制板至散熱器 — 間隙填充

在馬達驅動 PCBA 與鋁製散熱器之間的介面上,客戶先前使用進口的一線大廠矽膠墊片。現有墊片的導熱係數為 3.0 W/m·K,硬度為 Shore OO 30;其低硬度使其在模切組裝過程中容易撕裂。Ziitek 認證了 TIF140-30-05E-FYT — 導熱係數同為 3.0 W/m·K,但硬度提升至 Shore OO 45 — 用於此位置。較高的硬度改善了模切操作性、抗震性及在組裝線上的定位精度,同時不犧牲間隙填充的貼合性。此墊片出貨時不帶背膠,但仍具有黏性塗層,可在 PCBA 上自行定位。

Images Industries Power Tools Tif140 Application

MOSFET 至鋁製外殼 — 模切介面

在 MOSFET 陣列與鋁製外殼之間的介面上,現有的進口墊片經第三方實驗室測試,導熱係數為 0.8 W/m·K。Ziitek 認證了 TIF260-04U-FYT,經同一實驗室測試,導熱係數為 1.25 W/m·K,並具有更佳的壓縮回彈性和改良的模切抗撕裂性。此墊片可依 MOSFET 的確切尺寸進行模切,並附有背膠,簡化了組裝過程,且不影響散熱接觸效果。

Images Industries Power Tools Tif260 Application

國際合規與材料認證

在 FYT 專案下出貨的工具,必須先通過多個地區的合規要求 — PAHs、PFAS、POPs、RoHS、SVHC、TSCA、加州 Proposition 65 和 REACH — 任何新的導熱材料才能獲得批准。TIF140-30-05E-FYT 和 TIF260-04U-FYT 材料均符合 UL94 V-0 等級,且每批貨物皆附有完整的 SDS / RoHS / REACH / 無 PFAS 聲明。

Images Industries Power Tools Overall Stack

專案成果

在 FYT 專案中,以 TIF140-30-05E-FYT / TIF260-04U-FYT 組合取代現有的進口墊片,取得了以下經過驗證的成果:

  • MOSFET 峰值接面溫度降低 18 °C;預期元件壽命延長超過 2 倍
  • 導熱介面的單位物料清單 (BOM) 成本降低約 20%
  • 組裝良率從 92% 提升至 98.5%,減少重工損失
  • 通過整機 1 公尺墜落測試和 200 小時震動測試
  • 交期從 6–8 週 (進口) 縮短至 2–3 週 (Ziitek),並提供 24 小時在地工程支援

從送樣到量產的週期為 10 週:第 2 週首次送樣,第 2–3 週完成第三方測試報告和客戶端溫度測試,至第 5 週完成完整的壓縮/熱循環/老化驗證,第 7 週進行 500 台的試產,良率達 98.5%,並於第 10 週簽署年度戰略協議。

結論

Ziitek 的電動工具產品組合已在實際運作的無刷工具平台上,針對現有的進口墊片完成認證,並在性能、成本、交期和出口合規方面展現經驗證的優勢。我們推薦 TIF140 / TIF260 系列作為新款無線平台專案的參考配置。

推薦產品

應用位置

推薦型號

關鍵規格

PCBA 控制板 ↔ 散熱器

TIF140-30-05E-FYT

3.0 W/m·K, Shore OO 45, 陶瓷填充矽膠, UL94 V-0

MOSFET ↔ 鋁製外殼

TIF260-04U-FYT

1.25 W/m·K (第三方測試), 陶瓷填充矽膠, 可模切並帶有背膠

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