服务器电源灌封材料的选择,不能只看“导热系数高不高”。
随着AI服务器功率密度持续提升,电源模块、高频变压器、电感、PFC及DC-DC模块承受的温升、振动和电气应力同步增加。合适的灌封材料,需要在导热、绝缘、应力、阻燃、流动性和生产节拍之间取得平衡。
选错材料,可能出现灌不透、气泡多、固化开裂、器件受力、散热效果不稳定等问题。

服务器电源内部集成大量功率器件和磁性元件,长期处于高负载、频繁启停和持续发热状态。
灌封材料通常承担以下作用:
但需要注意:灌封并不等于把整个电源模块全部灌满。
高频变压器、电感和辅助电源适合灌封;功率半导体与散热器之间,则更适合使用导热凝胶、导热硅脂或其他导热界面材料。
材料导热率高,不代表最终散热一定好。
灌封后能否形成稳定导热路径,还取决于:
对于服务器电源,建议结合实际模块进行温升测试,而不是只比较产品参数表中的W/m·K。
高频变压器和电感内部通常存在细小绕组间隙。材料黏度过高,可能无法充分进入线圈、骨架和磁芯之间,形成气泡或未填充区域。
因此,选型时应重点确认:
高导热材料通常含有较多导热填料,导热率越高,黏度和密度往往也会增加。选型时需要在导热性能与施工性之间平衡。
| 材料体系 | 主要特点 | 适合关注的应用 |
|---|---|---|
| 环氧灌封胶 | 强度高、粘接好、绝缘性好、结构固定能力强 | 变压器、电感、磁性元件及高强度固定 |
| 有机硅灌封胶 | 柔韧、低应力、耐高低温、热循环适应性好 | 大尺寸电源模块、敏感元件及高低温循环场景 |
| 聚氨酯灌封胶 | 柔韧性、粘接性和成本较平衡 | 控制板、辅助电源及一般电子模块 |
环氧灌封材料固化后硬度较高,能够固定绕组、磁芯和引脚,适合对抗振、绝缘和结构稳定性要求较高的服务器电源磁性元件。
但环氧体系模量较高,大尺寸灌封或温差较大的结构,需要重点评估CTE、固化收缩和热循环开裂风险。
易立安 EP 1715 为双组分无溶剂导热环氧灌封材料,导热系数约1.5 W/m·K,具有较低CTE、较高硬度和良好的电气绝缘性能,可用于高功率密度磁性元件、电源模块等需要导热与固定兼顾的场景。

有机硅材料固化后相对柔韧,可以缓冲元器件、金属壳体和胶体之间的热膨胀差异,更适合尺寸较大、温度变化明显或器件对应力敏感的电源模块。
易立安 SIPA 1850 为双组分导热有机硅灌封材料,采用1∶1配比,可根据应用需求匹配不同导热等级,适用于服务器电源、变压器、电感、控制器及其他功率电子模块的导热灌封。
服务器电源长期处于高电压、大电流环境,材料应根据整机要求评估:
不能只看材料初始绝缘数据,还要验证湿热老化和温度循环后的性能变化。
变压器内部包含铜线、磁芯、塑料骨架和金属壳体,不同材料的热膨胀系数差异较大。
灌封材料过硬或收缩过大,可能造成:
大尺寸、厚层灌封尤其要关注材料模量、CTE、固化温度和放热峰值。
进入服务器电源批量制造后,材料还必须适配自动化生产:
一款实验室性能优秀、但难以稳定点胶的材料,很难真正进入规模量产。
重点关注:导热、绝缘、浸润、低空洞、抗振及耐温等级。
可根据应力和结构需求评估SIPA 1850或EP 1715等导热灌封体系。
这一位置通常不建议使用普通灌封胶直接替代导热界面材料。
应重点关注界面热阻、胶层厚度、压缩性、长期泵出及返修需求,可评估易立安 TCMP 3380 等导热界面材料。
可根据防潮、绝缘、阻燃及应力要求,采用局部灌封或三防涂覆方案。对于PCB表面防护,可结合 COATING 9060 UV 等UV/湿气双固化三防材料。
重点是绝缘补强、抗振固定和应力过渡。材料不能过度包覆需要散热、测试或返修的位置,也要避免在硬胶边缘形成新的线束疲劳点。
服务器电源灌封材料完成初步筛选后,还需要根据元件尺寸、灌封深度、工作温度和生产节拍进行样件验证。

易立安ELAPLUS可围绕服务器电源、高频变压器、电感、功率模块和控制板提供多种材料方案。
SIPA 1850为双组分导热有机硅灌封材料,采用1∶1配比,具备UL94 V-0阻燃性能,并可根据不同结构匹配多种导热等级。
适合关注:

EP 1715为双组分无溶剂导热环氧灌封材料,导热系数约为1.5 W/m·K,Tg约95~105℃,具有较低CTE、较高硬度和良好的电气绝缘性能。
其介电强度可达到18 kV/mm以上,适用于需要兼顾导热、绝缘、结构固定和抗温度循环的磁性元件及功率电子模块。
TCMP 3380可压缩至约250 μm,并具备一定返修性,可用于功率器件、控制芯片与散热器之间的薄层导热界面。
该类材料更适合解决功率器件与散热结构之间的接触热阻,不建议直接作为整块磁性元件灌封材料使用。
COATING 9060 UV为UV/湿气双重固化PCB三防材料,黏度约800~1200 mPa·s。UV区域可快速初固,阴影和深层位置可继续通过湿气完成二次固化。
适合服务器电源控制板、驱动板和辅助电源板的防潮、防腐蚀和绝缘保护。
正式量产前,建议至少完成以下测试:
服务器电源灌封胶是否合适,最终应以实际模块的温升、绝缘、应力和工艺结果为判断依据。
不是。导热系数提高通常会带来黏度、密度和硬度变化。服务器电源灌封材料需要同时考虑流动性、胶层厚度、气泡、固化应力和实际界面热阻。
需要根据结构和应力要求判断。需要高强度固定、抗振和良好粘接时,可优先评估导热环氧;尺寸较大、温度循环明显或元件对应力敏感时,可优先评估导热有机硅。
不建议不区分位置地整体灌封。高频变压器、电感等磁性元件可采用灌封方案,而功率器件与散热器之间通常应使用导热凝胶或导热界面材料。
多数服务器电源应用需要关注阻燃性能,但具体等级应依据整机设计、灌封厚度、客户标准和认证要求确认。
可以通过优化灌胶路径、控制混合黏度、真空脱泡、器件预热、降低一次灌封厚度和延长流平时间等方式减少气泡与空洞。
服务器功率密度提高后,电源灌封材料需要同时解决散热、绝缘、抗振、阻燃和热应力问题。
真正合适的服务器电源灌封胶,不一定是导热系数最高的产品,而是能够在导热效率、元件应力、灌封工艺和长期可靠性之间取得平衡的材料。
易立安ELAPLUS可根据服务器电源的元件结构、灌封深度、工作温度、导热要求和生产工艺,提供导热灌封、三防保护及导热界面材料选型支持。
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