Punti chiave dell’articolo
- La gestione termica è fondamentale per affidabilità e durata nel settore dell’elettronica.
- I siliconi termoconduttivi aiutano a dissipare il calore eliminando l’aria dalle interfacce termiche.
- Paste, gap filler, resine e adesivi siliconici rispondono a esigenze applicative differenti.
- Automotive, PCB, inverter e power electronics richiedono materiali specifici per thermal management.
- La scelta del silicone per la gestione termica corretto dipende da gap, vibrazioni, protezione ambientale e processo produttivo.
L’aumento delle temperature operative e la miniaturizzazione dei dispositivi elettronici stanno rendendo la gestione termica una delle principali criticità nella progettazione moderna nel settore dell’elettronica e non solo.
PCB, inverter, alimentatori, moduli automotive e sistemi di power electronics lavorano oggi in condizioni sempre più severe, dove il calore può compromettere direttamente affidabilità, prestazioni e durata del sistema. Quando il trasferimento termico non è ottimizzato, il rischio non riguarda solamente il surriscaldamento immediato del componente. Nel tempo possono infatti verificarsi:
- degrado precoce;
- instabilità operative;
- perdita di efficienza;
- guasti causati da stress termici continui.
Il ruolo dei siliconi nella gestione termica
I siliconi per gestione termica vengono utilizzati proprio per migliorare la dissipazione del calore tra componenti elettronici e superfici dissipanti come heat sink o housing metallici. L’aria, infatti, è un cattivo conduttore termico e rappresenta uno dei principali ostacoli al trasferimento del calore. L’utilizzo di materiali siliconici termoconduttivi permette di eliminare questi vuoti d’aria creando un percorso termico più efficiente.
Quali formulazioni siliconiche vengono utilizzate nella gestione termica dell’elettronica?
Nel settore elettronico i siliconi vengono sviluppati in diverse formulazioni a seconda dell’applicazione richiesta:
- Paste termoconduttive siliconiche;
- Gap filler
- adesivi siliconici RTV
- Printable pad;
- resine siliconiche.
Tutte queste formulazioni rispondono a esigenze differenti in termini di dissipazione, vibrazioni, protezione ambientale e assemblaggio.
Tra le tecnologie più utilizzate nel thermal management troviamo le soluzioni Dowsil™, sviluppate per applicazioni che spaziano dall’elettronica di consumo fino ad automotive, telecomunicazioni, illuminazione LED, fotovoltaico ed elettronica industriale.
Paste termoconduttive siliconiche
Le paste termoconduttive siliconiche rappresentano una delle tecnologie più diffuse nella gestione termica dei componenti elettronici.
Questi materiali sono generalmente formulati come sistemi monocomponente non reticolanti progettati per essere applicati tra il componente e il dissipatore di calore. La loro funzione principale è eliminare l’aria presente tra le superfici migliorando il trasferimento termico.
Le paste siliconiche vengono utilizzate soprattutto in gap sottili, dove riescono ad adattarsi facilmente alle irregolarità superficiali garantendo un contatto termico efficiente. Nel settore elettronico trovano applicazione nel:
- raffreddamento di MPU;
- power module;
- assemblaggio di schede elettroniche PCB;
- server;
- notebook;
- alimentatori;
- sistemi automotive.
| Prodotto | Descrizione | Temperatura operativa (°C) | Viscosità (mPa.s) a 23° | Colore | Conducibilità termica (W/m.K) | Resistenza termica a 40 psi (°C.cm²/W) | Rigidità dielettrica (kV/mm) |
| Dowsil™ TC-5622 | Progettato per garantire un efficiente trasferimento termico nel raffreddamento dei moduli, inclusi MPU per computer e moduli di potenza. | -50°C a 177°C | 95,000 | Grigio | 4.3 | 0.06 | NC |
| Dowsil™ TC-5351 | Adatto all’utilizzo come materiale termicamente conduttivo nell’elettronica di potenza. | -50°C a 177°C | 300,000 | Grigio | 3.3 | 0.25 | 6.3 |
| Dowsil™ TC-5629 | Soluzione ad elevata conducibilità termica per illuminazione LED e altre applicazioni elettroniche. | NC | 295,000 | Grigio | 3.2 | N/A | 6.3 |
| Dowsil™ SC-4476 | Trasferimento termico efficiente per il raffreddamento di assemblaggi PCB. | NC | 310,000 | Grigio | 3.1 | N/A | 25 |
| Dowsil™ TC-5026 | Progettato per garantire un efficiente trasferimento termico nel raffreddamento delle MPU in server, desktop, notebook e console gaming | NC | 100,000 | Grigio | 2.9 | 0.03 | 8.9 |
| Dowsil™ TC-5121 CLV | Progettato per garantire un efficiente trasferimento termico nel raffreddamento delle MPU in server, desktop e notebook | -50°C a 177°C | 79,000 | Grigio | 2.8 | 0.09 | 1.9 |
| Dowsil™ SE 4490 CV | Progettato per garantire un efficiente trasferimento termico nel raffreddamento di moduli di controllo automotive, alimentatori e IC driver per display | -50°C a 177°C | 520,000 | Bianco | 1.9 | 0.77 | 4 |
| Dowsil™ TC-5080 | Adatto come materiale di interfaccia termica alimentatori e componenti di potenza per il settore trasporti. | -50°C a 177°C | 836,000 | Bianco | 1 | 0.2 | 8.7 |
| Dowsil™ SC102 | Progettato per il raffreddamento di moduli assemblati su PCB. | -50°C a 177°C | 29,000 | Bianco | 0.9 | 0.62 | 2 |
| Dowsil™ 340 Heat Sink Compound
|
Progettato per l’accoppiamento termico di dispositivi elettrici e assemblaggi PCB. | -50°C a 177°C | 542,000 |
Bianco |
0.67 |
0.16 |
8 |
Gap filler siliconici
I gap filler siliconici vengono utilizzati quando la distanza tra componente e dissipatore supera 1 mm oppure quando il sistema elettronico è soggetto a forti vibrazioni e cicli termici continui.
A differenza delle paste termiche tradizionali, questi materiali sono generalmente bicomponente e reticolano dopo la miscelazione. Pur non essendo adesivi strutturali, mantengono una superficie tacky che consente di migliorare la stabilità del materiale nel tempo riducendo il rischio di pump out (degrado)
Questa tecnologia viene utilizzata soprattutto nel settore automotive, battery pack, inverter, power module e control unit, dove le tolleranze dimensionali e le condizioni operative richiedono materiali più stabili e conformabili.
| Prodotto | Descrizione | Standard / Approvazioni | Temperatura operativa (°C) | Viscosità (mPa.s) a 23° | Colore | Conducibilità termica (W/m.K) | Durezza Shore | Tempo di polimerizzazione | Rigidità dielettrica (kV/mm)
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Dowsil™ TC-4525 CV | Silicone progettato per dissipare il calore dai componenti montati su circuito stampato verso il dissipatore, offrendo una soluzione affidabile di raffreddamento per moduli come centraline motore o trasmissione. | UL94 V-0 | -45°C a 150°C | 217,000 | Bianco/Blu | 2.5 | 40 OO | 120 min a 25°C 20 min a 50°C 10 min a 80°C | 12 |
| Dowsil™ TC-4015 | Pad termici per microchip e alimentatori che facilitano la dissipazione del calore, garantendo prestazioni affidabili e facilità di assemblaggio. | UL94 V-0 | -45°C a 150°C | 180,000 | Bianco/Blu | 1.5 | 55 OO | 150 min a 25°C 30 min a 80°C | 15.8 |
| Dowsil™ TC-4535 CV | Progettato per dissipare il calore dagli assemblaggi PCB verso il dissipatore, fornendo una soluzione affidabile per moduli come centraline motore o trasmissione. | UL94 V-0 | -45°C a 200°C | 205,000 | Bianco/Blu | 3.4 | 52 OO | 120 min a 25°C | 22 |
Resine siliconiche termicamente conduttive per encapsulation e potting
In molte applicazioni elettroniche dissipare il calore non basta.
Schede PCB, inverter, trasformatori, sensori e moduli elettronici devono spesso operare in ambienti soggetti a umidità, contaminanti, shock termici e vibrazioni continue. In questi casi vengono utilizzate resine siliconiche termicamente conduttive per l’incapsulamento e l’incollaggio.
Questi materiali permettono di combinare gestione termica e protezione ambientale, creando una barriera protettiva attorno all’elettronica mantenendo allo stesso tempo una buona capacità di trasferimento del calore.
Le resine siliconiche vengono utilizzate soprattutto in applicazioni automotive, elettronica e fotovoltaico dove affidabilità e stabilità nel lungo periodo diventano elementi fondamentali.
| Prodotto | Descrizione | Standard / Approvazioni | Temperatura operativa (°C) | Viscosità (mPa.s) a 23° | Colore | Conducibilità termica (W/m.K) | Durezza Shore | Tempo di polimerizzazione | Rigidità dielettrica (kV/mm)
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Dowsil™ TC-6020 | Adatto per moduli di potenza industriali e gestione termica di centraline automotive. | UL94 V-0 & UL RTI 150°C | -45°C a 200°C | 10,640 | Grigio | 2.72 | 63A | 24 ore a 25°C 13 min a 80°C | 24.1 |
| Dowsil™ TC-4605 | Incapsulante/resina per elettronica che garantisce protezione in differenti condizioni ambientali e gestione termica. | – | -45°C a 200°C | 2,900 | Grigio | 1 | 30A | 1 ora a 120°C | 21 |
| Dowsil™ SE 4430 | Utilizzato per il raffreddamento di moduli elettronici nelle applicazioni di alimentazione. | – | -45°C a 200°C | 6,700 | Grigio | 0.96 | 70 OO | 7 ore a 25°C 2 min a 150°C | 18 |
| Dowsil™ Sylgard™ 164 | Adatto come materiale di potting generale per alimentatori, connettori, sensori, controlli industriali, trasformatori, amplificatori, | UL94 V-0 & UL RTI 150°C | -45°C a 200°C | 9,100 | Grigio | 0.64 | 61A | 40 min a 25°C | 19 |
| Dowsil™ CN-8760 | Progettato per fotovoltaico, inverter, unità di potenza e sensori | UL94 V-0 | -45°C a 200°C | 2,850 | Grigio | 0.66 | 52A | 24 ore a 25°C 40 min a 50°C | 26 |
| Dowsil™ Sylgard™ 160 | Adatto come materiale di potting generale per alimentatori, connettori, sensori, controlli industriali e trasformatori. | UL94 V-0 & UL RTI 150°C | -45°C a 200°C | 4,865 | Grigio | 0.62 | 56A | 24 ore a 25°C 4 min a 100°C | 19 |
| Dowsil™ EE-3200 | Testato con successo negli inverter solari, dove offre elevata protezione ai componenti sensibili contro stress meccanici e termici ripetuti, oltre a umidità e altri fattori ambientali aggressivi. | UL94 V-0 & UL RTI 150°C; EN45545: R22 to R26 HL3 | -45°C a 200°C | 1,700 | Grigio | 0.5 | 20 OO | 3 ore a 25°C 20 min a 50°C | 14 |
| Dowsil™ Sylgard™ 170 | Adatto all’utilizzo come incapsulante o materiale per potting. | UL94 V-0; MIL Spec | -45°C a 200°C | 2,135 | Grigio | 0.48 | 47A | 24 ore a 25°C 10 min a 100°C | 18 |
Adesivi siliconici termoconduttivi
Gli adesivi siliconici termoconduttivi permettono di combinare dissipazione termica e fissaggio meccanico in un’unica soluzione. Questi materiali vengono utilizzati per l’assemblaggio di dissipatori, substrati elettronici, PCB e componenti di potenza, contribuendo a migliorare sia il trasferimento del calore sia l’affidabilità strutturale del sistema.
Nel settore automotive ed elettronico sono particolarmente utilizzati nei moduli di controllo, negli alimentatori, nei sistemi telecom e nelle applicazioni ad alta densità elettronica.
Alcuni sistemi utilizzano tecnologie RTV silicone, mentre altri vengono sviluppati per processi heat cure che consentono una reticolazione più rapida e controllata.
| Prodotto | Descrizione | Standard / Approvazioni | Temperatura operativa (°C) | Viscosità (mPa.s) a 23° | Colore | Conducibilità termica (W/m.K) | Durezza Shore | Resistenza alla trazione (MPa) | Allungamento (%) | Rigidità dielettrica (kV/mm)
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Dowsil™ SE 4485 | Progettato per il raffreddamento di moduli. | UL94 V-0 | -45°C a 200°C | N/A | Bianco | 2.8 | 90A | 3.4 | 20 | 19 |
| Dowsil™ SE 4486 CV | Progettato per il raffreddamento di moduli elettronici, inclusi elettrodomestici. | – | -45°C a 200°C | 196,00 | Bianco | 1.6 | 81A | 3.9 | 43 | 20 |
| Dowsil™ SE 4420 | Progettato per il raffreddamento di moduli elettronici, inclusi telecomunicazioni e alimentatori. RTV siliconico e adesivo termicamente conduttivo. | – | -45°C a 200°C | 108,000 | Bianco | 0.92 | 76A | 4.1 | 77 | 14.6 |
| Dowsil™ EA 9189H | Adesivo RTV a polimerizzazione alcossi utilizzato per l’assemblaggio dei moduli. | UL94 V-0 | -45°C a 200°C | N/A | Bianco | 0.88 | 80A | 3.9 | 32 | 28 |
| Dowsil™ SE 9184 | Progettato per fornire adesione e trasferimento termico nel raffreddamento di diversi componenti elettrici. | UL94 V-0 | -45°C a 200°C | N/A | Bianco | 0.84 | 74A | 3.2 | 60 | 20 |
Soluzioni siliconiche Electrolube per la gestione termica
Oltre alle soluzioni Dowsil™, anche la gamma Electrolube include diversi materiali siliconici sviluppati per applicazioni di gestione termica nell’elettronica. Questi prodotti vengono utilizzati per migliorare la dissipazione del calore tra componenti elettronici e dissipatori, contribuendo allo stesso tempo ad aumentare affidabilità, stabilità operativa e protezione del sistema nel tempo.
Le formulazioni Electrolube trovano applicazione in PCB, dissipatori, moduli elettronici, alimentatori e componenti di potenza, con soluzioni progettate sia per interfacce termiche tradizionali sia per applicazioni che richiedono adesione e sigillatura.
Tra questi troviamo:
- Electrolube HTS Silicone Heat Transfer Compound: pasta termoconduttiva siliconica di uso generale progettata come materiale di interfaccia termica. Offre buona conducibilità termica, elevata stabilità operativa e un ampio range di temperature di esercizio.
- Electrolube HTSP Silicone Heat Transfer Compound Plus: pasta termoconduttiva siliconica sviluppata per applicazioni ad elevata dissipazione del calore. Garantisce bassa separazione dell’olio, ottime proprietà anti-creep e ridotta evaporazione nel tempo.
- Electrolube RTV Thermally Conductive Oxime: adesivo/sigillante siliconico termoconduttivo monocomponente che combina dissipazione termica e adesione in un’unica soluzione. Viene utilizzato in applicazioni elettroniche che richiedono sia trasferimento del calore sia fissaggio del componente, mantenendo elevata viscosità e buona stabilità operativa in differenti condizioni ambientali.
Siliconi per gestione termica nell’elettronica moderna
Nel settore elettronico le soluzioni siliconiche per gestione termica vengono sviluppati in diverse formulazioni in funzione dell’applicazione richiesta. Paste termoconduttive siliconiche, gap filler, adesivi siliconici RTV e resine siliconiche rispondono infatti a esigenze differenti in termini di dissipazione del calore, vibrazioni, protezione ambientale e assemblaggio.
Ogni tecnologia viene progettata per specifiche condizioni operative e per differenti tipologie di componenti elettronici, dai PCB ai moduli di potenza, fino a inverter, alimentatori e sistemi automotive.
Tutte le tecnologie siliconiche per la protezione elettronica saranno approfondite da Mascherpa durante Focus on PCB 2026, dove sarà possibile confrontarsi su materiali siliconici, criteri di scelta e applicazioni reali legate alla gestione termica e alla protezione elettronica dei PCB. Contatta i nostri esperti per maggiori informazioni oppure scarica le guide tecniche.
