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登錄IGBT模塊水冷結構的案例
淺析IGBT模塊水冷結構對控制器結構設計的影響
平面封裝間接水冷IGBT模塊
對于平板封裝的引線鍵合、平面封裝的IGBT模塊,我們需要設計專門的冷卻水道,模塊與冷卻水道分別處于殼體的內外腔體,依靠鋁殼體的傳導進行散熱。IGBT模塊平面與殼體之間需要涂抹導熱硅脂,用來降低傳導熱阻。水道設計既要保證水路通順,降低水阻,同時也希望水流相互攪拌,呈現一種湍流的狀態,使得水路中的水流換熱均勻,能盡可能帶走更多的熱量,提高換熱效率。Pin-Fin結構就是湍流換熱的典型代表結構。
技術 | IGBT模塊結構及老化簡介
模塊常用的DBC散熱陶瓷材料是氧化鋁,應用最為成熟,為了繼續提升模塊的散熱性能,部分模塊廠商在高性能產品上采用氮化鋁或氮化硅陶瓷基板,顯著增加散熱效率,提升模塊的功率密度
02 電流路徑
剛開始接觸IGBT模塊的人,打開IGBT或許會有點迷惑,這里簡單普及一下
對于模塊,為了提升通流能力,一般會采用多芯片并聯的方式
03 散熱路徑
單面散熱模塊散熱路徑如下圖所示,芯片為發熱源,通過DBC、銅底板傳導至散熱器
散熱路徑的熱阻越低越好,除了DBC采用熱導率更高的高導熱陶瓷材料之外,IGBT模塊制造商在焊接工藝上下了不少功夫
目前最成熟的焊接工藝采用的焊料是錫,為了滿足高性能場合的應用,部分產品芯片與DBC的焊接部分采用銀燒結技術,增強散熱路徑的導熱性和可靠性
對于單管方案,單管與散熱底板的燒結逐漸成為趨勢
典型案例:
展開 智芯文庫 | IGBT模塊結構及老化簡介
,顯著增加散熱效率,提升模塊的功率密度
02 電流路徑
剛開始接觸IGBT模塊的人,打開IGBT或許會有點迷惑,這里簡單普及一下
對于模塊,為了提升通流能力,一般會采用多芯片并聯的方式
03 散熱路徑
單面散熱模塊散熱路徑如下圖所示,芯片為發熱源,通過DBC、銅底板傳導至散熱器
散熱路徑的熱阻越低越好,除了DBC采用熱導率更高的高導熱陶瓷材料之外,IGBT模塊制造商在焊接工藝上下了不少功夫
目前最成熟的焊接工藝采用的焊料是錫,為了滿足高性能場合的應用,部分產品芯片與DBC的焊接部分采用銀燒結技術,增強散熱路徑的導熱性和可靠性
對于單管方案,單管與散熱底板的燒結逐漸成為趨勢
典型案例:
單管功率模組的散熱原理與模塊類似
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