小さなスペースでより多くのパワー
インバータ、DC-DCコンバータ、オンボードチャージャーは、現代のeモビリティアーキテクチャにおける中核的な構成部品です。これらを高密度に集約したパワーモジュールへ統合することにより、設計思想、製造プロセス、材料プロセスに根本的な変革がもたらされます。そして、それは熱マネジメントに対して極めて高い要求を課すことになります。
高効率な熱管理で冷却を維持
電子コンポーネントは過熱することなく、安全上重要な機能を確実に果たさなければなりません。そのため、複雑な設計や高い堅牢性・信頼性要求に起因して、熱マネジメントは主要な技術的課題となります。大量の材料を精密に適用しつつ、同時にサイクルタイムを短縮することは特に困難です。さらに、新しい材料特性によってプロセスは一層難しくなります。例えば、摩耗性の増加や粘度の低下などが挙げられます。
“電子コンポーネントの高密度化により、放熱性やアクセス性に関する課題が顕在化し、ワンボックス設計はポッティングソリューションに対して高い要求を課しています。高速かつ精密な塗布を可能にし、材料特性の変化にも対応できる柔軟なボンディング、ディスペンシング、ポッティングシステムが求められています。”
Benedikt Buttmann Scheugenpflugの製品ライン
ワンボックス設計においてパワーエレクトロニクスを保護するアプリケーションとは？
高速なディスペンシング
高性能、ノンストップ
時間を無駄にしないリアルタイムテスト
制御が信頼を築きます。トレーサビリティは、品質保証と透明性の高いプロセス制御の基礎です。2Dおよび3Dインライン検査システムは、接着剤やシーラントの適用と並行して、追加のサイクルタイムを発生させることなく、プロセスモジュール内で継続的な試験とモニタリングを実現します。部品の納品後であってもデータの文書化が可能であり、これにより製造メーカーと顧客の双方に安心がもたらされます。」
塗布材料：技術的に難しさのある高密度材料
熱伝導性ペーストに加え、熱伝導性ポッティングは高電圧モジュールの熱マネジメントにおいて中心的な役割を果たし、より大きな課題に対して高い性能を発揮します。これにより、繊細なモジュールを保護し、効率的な放熱を確保します。これが電子機器の耐久性と信頼性を保証し、高性能エレクトロニクスをコンパクトな設計に統合する上で決定的な要素となります。
しかし、それは材料開発およびプロセス設計に課題をもたらします。というのも、熱性能を高めるための高いフィラー含有量の材料は沈降安定性が悪く、特別な均質化プロセスや真空プロセスが必要となるからです。
熱や振動、電気的ストレスに弱い電子部品の安全性
真空チャンバー内での充填は、ポッティング材料の信頼性が高く再現性のある処理を可能にします。特に周囲圧力を5 mbar未満に下げることで、気泡の発生を効果的に防止できます。これにより、複雑な部品形状や短いサイクルタイムでも、熱伝導性ポッティング材料の信頼性が高く再現性のある処理が実現されます。
コーティング - 2つのプロセス、1つの目標
高電圧充電アーキテクチャの利用拡大に伴い、電子モジュールの保護および絶縁に対する要求は高まっています。そこで、特殊なコーティング技術の重要性が増しており、誘電体コーティングやコンフォーマルコーティングなど、さまざまなプロセスが活用されています。
誘電体コーティング は電気絶縁を提供し、コンポーネント同士を分離することで短絡を防止します。コンフォーマルコーティングはプリント基板の形状に沿って適用され、電子モジュールを環境要因から保護します。
アトラスコプコは、このような材料のコーティングに対して、精密かつ柔軟な塗布ソリューションを提供しています。：
最後のひとひねり
コネクタ、コンバータ、オンボードチャージャーの安全かつ高性能な“内部機構”に対して、熱マネジメント・放熱・絶縁が確保された後、アセンブリセルが活用されます。このセルは要求の厳しい製造環境向けに設計されており、複数の工程を効率的に一つのセルに統合しています。具体的には、最大20Nmまでのトルクによるねじ締め、ねじの自動供給、そして品質保証のための光学検査が含まれます。その結果、信頼性の高いねじ締結と最大限のプロセス制御が実現されます。
量産に向けて連携
統合型パワーエレクトロニクスシステムに対して、アトラスコプコは接着、ディスペンシング、ポッティングのための一貫性のあるモジュール式プロセスを提供しています。これらは柔軟でスケーラブルであり、将来に向けた準備が整っています。アトラスコプコ・イノベーションセンターでは、ギャップフィラー、熱伝導性ペースト、熱伝導性接着剤（TCA）など、幅広い技術をお客様にご体験いただけます。
テストから生産ラインへ。今日の信頼性を確保し、将来の新たな要求にも対応できるソリューション。
