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研究发现热界面应用中的微小变化可导致电源转换器长期效率损失
最新工业电源转换系统可靠性评估显示,热界面材料应用不一致会导致可测量的效率损失与长期热降解。尽管散热问题常被归咎于电路布局或负载条件,但是工程师们逐渐发现根本的症结其实隐藏在散热器组件内部。
根据多领域制造现场的实测数据,散热膏厚度与分布状态的微小差异可能引发低至0.1 K/W的热阻变化——该量级足以导致设备性能随时间产生渐进式偏移。这些偏差在初始测试阶段可能并不明显,但会在持续热循环过程中不断累积。
常见影响因素:
- 过量或不足的热膏体积
- 接触表面的不均匀涂布
- 缺失或错位的界面层
“这些是微小的制造环节,但会带来系统级的影响,”参与分析的Diotec工程师指出。“稳定的热路径不仅取决于元器件的选型,还取决于元器件与散热器之间接触面的均匀性。”
Diotec对功率肖特基二极管进行了一项引人注目的对比测试,这些二极管均经历了高温反向偏压测试(HTRB)。在部件与散热器之间未使用散热膏的情况下,仅135小时后就有36/77个样品发生失效,且反向电流(Ir)出现热失控。而正确涂抹散热膏时,0/77个样品失效,反向电流在超过1000小时后仍保持稳定数值。
这些发现突显了电子产品可靠性中一个更广泛的原则:性能不仅由材料或设计决定,还由连接它们与环境界面的稳定性决定。