導熱散熱帽套 -40~+180°C:TO-220 元件熱脹冷縮時的套合餘量

立興導熱散熱帽套官方產品圖,灰色圓角矩形矽膠帽套開口端朝前,可見薄壁

導熱散熱帽套的物性表把工作溫度寫在 -40~+180°C,套上 TO-220 元件後,低溫環境與元件發熱後的高溫區間都落在同一份規格內。選型時先對三項:工作溫度、封裝型號對應的厚度(TO-220 系列 0.5 mm、TO3PB 0.8 mm),以及 Shore A 70±5 的硬度,再索取樣品裝上實機做冷熱循環確認。

一顆帽套涵蓋 -40~+180°C 的工作區間

戶外電源箱在冬天清晨可能低於冰點,同一顆功率元件滿載後溫度又會往上爬。導熱散熱帽套產品頁的物性表列出工作溫度 -40~+180°C,測試方法欄標示 GB/T 3512-2014,產品說明寫明可在這個範圍內長期穩定工作。設計者面對低溫端與高溫端,看的是同一份規格,料號管理也跟著單純。

熱脹冷縮時,矽膠彈性留出變形餘量

帽套夾在元件與散熱器之間,三種材料隨溫度伸縮的幅度各不相同。本品硬度 Shore A 70±5(ASTM D2240),延伸率大於 160%,抗拉強度大於 20 kgf/cm²(ASTM D412),適合需要彈性材料吸收小幅尺寸差的套合位置。

產品頁沒有列出這款矽膠的線膨脹係數,實際套合鬆緊仍要用樣品在設備的溫度範圍內確認。

高低溫兩端,絕緣與耐燃規格一起對

寬溫設計容易漏掉的一點,是絕緣與耐燃文件要和溫度範圍放在一起看。物性表列出耐電壓大於 4 kV(ASTM D149)、耐燃等級 UL 94 V-0/V-1,全系列符合 RoHS。這些是典型值,產品頁未提供高溫下的耐電壓數據;終端設備有安規要求時,詢價請一併註明工作溫度與耐壓條件。

導熱係數 0.8~1.0 W/m·K,先看 D5470 量測條件

帽套負責把元件熱量傳到散熱片,型錄導熱係數 0.8~1.0 W/m·K,測試方法為 ASTM D5470。這個方法量到的熱阻會隨施加壓力與試片厚度改變,產品頁沒有列出這兩項條件。拿不同供應商的數字比較前,先讀ASTM D5470 熱阻量測方法說明,再向我們索取測試條件。

五種標準封裝尺寸,厚度依型號區分

  • TO220A:長 12.5 × 寬 11.5 × 高 5.9 mm,厚 0.5 mm
  • TO220B:長 16 × 寬 11.5 × 高 5.9 mm,厚 0.5 mm
  • TO220C:長 21.8 × 寬 12.1 × 高 5.9 mm,厚 0.5 mm
  • TO3PA:長 28.5 × 寬 17.5 × 高 5.9 mm,厚 0.5 mm
  • TO3PB:長 28.8 × 寬 18.2 × 高 6.6 mm,厚 0.8 mm

特殊封裝可依結構客製尺寸、顏色或物理參數,型號以帽套規格表的標示為準。

用線性熱膨脹公式估算伸縮差距

零件在溫差下的長度變化,可用線性熱膨脹公式估算:ΔL = α · L₀ · ΔT。ΔL 是長度變化量(mm),α 是線膨脹係數(1/°C),L₀ 是起始長度(mm),ΔT 是溫度變化量(°C)。

依 OpenStax《University Physics Volume 2》1.3 節 Thermal Expansion 的表 1.2,鋁的 α 為 25×10⁻⁶ /°C,銅為 17×10⁻⁶ /°C。以 TO220C 帽套長度 21.8 mm、溫差 220°C(-40 到 +180°C)代入,鋁件伸長約 0.12 mm,銅件約 0.08 mm,兩者相差約 0.04 mm。

這組數字只用來看量級。線性近似在這麼大的溫差下只是估算,教科書表沒有列出矽膠或橡膠的 α,公式也不涵蓋應力、壓縮後的回彈損失與老化。它不是本品規格或保證值,實際套合以樣品驗證為準。

適合哪些寬溫場合

產品頁列出的應用包括二極體、三極管、電子感應元件與電器零件,帽套同時提供散熱、絕緣與物理防護。設備裝在戶外電源箱或工業控制櫃這類晝夜溫差大的位置時,可先用 -40~+180°C 的工作溫度篩選,再用樣品確認套合與溫升。

詢價時請附上這些資料

  • 元件封裝型號與實際外形尺寸
  • 設備低溫端與高溫端的環境溫度,以及元件預估殼溫
  • 絕緣耐壓與耐燃等級要求
  • 需求數量,以及是否需要客製顏色或尺寸

索取樣品與規格諮詢

要在寬溫環境下替 TO-220 元件同時處理散熱與絕緣,可到導熱散熱帽套產品頁查看完整物性表,或寄信至 yw@zh-lx.com,台灣請撥 +886 905 198 368,大陸請撥 +86 139 2690 8508,LINE/WeChat:jerryhuang。想對照耐燃等級與 D5470 數字怎麼一起讀,可延伸閱讀TO-220 導熱散熱帽套的 UL 94 與 D5470 數字怎麼一起看?。

#導熱散熱帽套 #TO220 #寬溫設計 #熱膨脹 #熱管理

導熱散熱帽套影片示意

LINE