Soluție termică pentru modulul de putere IGBT
IGBT, ca un nou tip de dispozitiv semiconductor de putere, joacă un rol important în domenii emergente, cum ar fi tranzitul feroviar, vehiculele cu energie noi și rețelele inteligente. Stresul termic cauzat de temperatura excesiva poate duce la defectarea modulelor de putere IGBT. În acest caz, un design rezonabil de disipare a căldurii și canalele de disipare a căldurii neobstrucționate pot reduce eficient căldura internă a modulului, îndeplinind astfel cerințele de performanță ale modulului. Prin urmare, stabilitatea modulelor de putere IGBT nu poate fi atinsă fără un management termic bun.
Modulele de putere IGBT de calitate pentru vehicule folosesc de obicei răcirea cu lichid pentru disiparea căldurii, care este împărțită în continuare în răcire cu lichid indirect și răcire cu lichid direct. Răcirea cu lichid indirect adoptă un substrat de răcire cu fund plat, cu un strat de unsoare siliconică termoconductoare acoperit pe substrat și strâns atașat de placa de răcire cu lichid. Apoi, lichidul de răcire este trecut prin placa de răcire cu lichid, iar calea de răcire este: cip DBC substrat substrat de răcire cu fund plat unsoare siliconică conductoare termică lichid de răcire placă de răcire. Cipul servește ca sursă de căldură, iar căldura este transmisă în principal plăcii de răcire cu lichid prin substratul DBC, substratul de disipare a căldurii cu fund plat și grăsimea siliconică termoconductoare. Placa de răcire cu lichid eliberează apoi căldura prin convecția de răcire cu lichid.
Răcirea directă cu lichid de răcire adoptă un substrat de disipare a căldurii de tip ac. Substratul de disipare a căldurii situat în partea de jos a modulului de putere adaugă o structură de disipare a căldurii în formă de aripioare ac, care poate fi sigilată direct cu un inel de etanșare pentru a disipa căldura prin lichidul de răcire. Calea de disipare a căldurii este de la lichidul de răcire a substratului de disipare a căldurii tip ac cu cip DBC, fără a fi nevoie de unsoare siliconică conductoare termic. Această metodă permite modulului de putere IGBT să intre în contact direct cu lichidul de răcire, reducând valoarea generală a rezistenței termice a modulului cu aproximativ 30%. Structura aripioarelor acului îmbunătățește considerabil suprafața de disipare a căldurii, îmbunătățind considerabil eficiența disipării căldurii. Densitatea de putere a modulului de putere IGBT poate fi, de asemenea, proiectată să fie mai mare.
Unsoarea termoconductoare este un material termoconductiv care reduce rezistența termică de contact interfacial, cu o grosime de până la 100 microni (grosimea liniei adezive sau BLT) și un coeficient de conductivitate termică între 0,4 și 10W/m · K Poate reduce rezistența termică de contact între dispozitivele de alimentare și radiatoarele cauzate de golurile de aer și poate echilibra diferența de temperatură dintre interfețe. Selectarea rezonabilă a materialului de interfață termică, grăsimea siliconică conductoare termică poate proteja funcționarea sigură și stabilă a modulelor IGBT.
