Technologie des véhicules à moteur de substrat de dissipation thermique de module d'alimentation de la catégorie IGBT

La raison principale de l'échec du module d'alimentation de GBT est la contrainte thermique provoquée par la température excessive. La bonne gestion thermique est extrêmement importante pour la stabilité et la fiabilité du module d'alimentation d'IGBT. Le nouveau contrôleur de moteur de véhicule d'énergie est un composant typique de densité de puissance élevée, et la densité de puissance augmente toujours avec l'amélioration des exigences de marche de nouveaux véhicules d'énergie. Le module d'alimentation d'IGBT dans le contrôleur de moteur produira de beaucoup de chaleur due à l'opération à long terme et à la commutation fréquente. Car la température s'élève, la probabilité d'échec du module d'alimentation d'IGBT augmentera également de manière significative, qui affectera par la suite la représentation de sortie du moteur et la fiabilité du système d'entraînement de véhicule. Par conséquent, afin de maintenir le fonctionnement stable du module d'alimentation d'IGBT, une conception fiable de dissipation thermique et un canal doux de dissipation thermique sont exigés réduisent à rapidement et effectivement la chaleur interne du module pour répondre aux exigences de l'index de fiabilité de module.

1. La fonction et le type de substrat de dissipation thermique de module d'IGBT

Le substrat de dissipation thermique est la structure de fonction de dissipation thermique de noyau et le canal du module d'alimentation d'IGBT, et c'est également un composant important avec relativement une valeur élevée dans le module. Caractéristiques telles qu'assortir le coefficient de dilatation thermique, la dureté suffisante et la longévité.

1. Substrat de cuivre de radiateur d'aiguille

Le substrat de type goupille de cuivre de dissipation thermique a une structure de goupille-aileron, qui augmente considérablement la superficie de dissipation thermique, permettant au module d'alimentation de former une structure de refroidissement directe de goupille-aileron, effectivement améliorant la représentation de dissipation thermique du module, et favorisant la miniaturisation du module de semi-conducteur de puissance. Puisque les modules de semi-conducteur de puissance pour des contrôleurs de moteur de nouveaux véhicules d'énergie ont des conditions élevées pour l'efficacité et la miniaturisation de dissipation thermique, ils ont été très utilisés dans le domaine de nouveaux véhicules d'énergie.

L'écoulement de processus du substrat de cuivre de dissipation thermique d'aiguille est montré dans la figure ci-dessus. Les étapes principales de la production incluent : conception de moule, développement et fabrication, pièce forgéee à froid de précision, formant le poinçon, la commande numérique par ordinateur usinant, le nettoyage, le recuit, sabler, l'arc de recourbement, plaquant, la soudure de résistance/gravant le code de traçabilité, l'essai d'inspection, etc.

2. Cuivrez le radiateur bas plat

Le substrat de cuivre de dissipation thermique de fond plat est une structure commune de dissipation thermique pour des modules de semi-conducteur de puissance dans le domaine traditionnel. Sa fonction principale est de transférer la chaleur du module à l'extérieur et de fournir l'appui mécanique pour le module. Ce produit est traditionnellement employé dans le contrôle industriel et d'autres domaines, et actuellement est également employé dans des domaines d'émergence tels que la nouveaux production d'électricité d'énergie et stockage de l'énergie.

L'écoulement de processus du substrat de cuivre de dissipation thermique du plat-fond est montré dans la figure ci-dessus. Les étapes principales de production incluent : cisaillement, poinçonnant et masquer, commande numérique par ordinateur usinant, poinçon/aplatissant le patron, sablant, essai etc. d'inspection le plaquant, se pliant arc, masque de soudure.

2. Méthode de dissipation thermique de module d'alimentation des véhicules à moteur de la catégorie IGBT

Actuellement, l'utilisation de modules d'alimentation de la des véhicules à moteur-catégorie IGBT généralement de refroidissement par liquide pour la dissipation thermique, et de refroidissement par liquide est divisée en de refroidissement par liquide de refroidissement par liquide et direct indirect.

1. De refroidissement par liquide indirect

Utilisations de refroidissement par liquide indirectes un substrat de chaleur-dissipation à fond plat. Une couche de graisse de silicone thermoconductible est appliquée sous le substrat, qui est étroitement fixé au plat réfrigéré par un liquide. Le liquide de refroidissement est passé par le plat réfrigéré par un liquide. Le chemin de chaleur-dissipation est puce-DBC substrat-plat-a basé le plat-liquide réfrigérant froid de chaleur-dissipation de Graisse-liquide substrat-thermique de silicium. C'est-à-dire, la puce est la source de chaleur, et la chaleur est principalement conduite au plat de refroidissement par liquide par le substrat de DBC, le substrat de dissipation thermique de fond plat, et la graisse de silicone conductrice thermique, et le plat de refroidissement par liquide décharge alors la chaleur par de refroidissement par liquide et la convection.

Dans de refroidissement par liquide indirect, le module d'alimentation d'IGBT n'entre pas en contact avec directement le liquide de refroidissement, et l'efficacité de dissipation thermique n'est pas haute, qui limite la densité de puissance du module d'alimentation.

2. De refroidissement par liquide direct

Utilisations de refroidissement par liquide directes un substrat de type goupille de dissipation thermique. Le substrat de dissipation thermique situé au fond du module d'alimentation ajoute une structure de dissipation thermique de goupille-aileron, qui peut être directement ajoutée avec une bague d'étoupage pour absorber la chaleur par le liquide réfrigérant. Le chemin de dissipation thermique est substrat de dissipation thermique de substrat-goupille de puce-DBC - liquide réfrigérant, aucun besoin d'employer la graisse thermique. Cette méthode établit le contact de module d'alimentation d'IGBT directement avec le liquide réfrigérant, la résistance thermique globale du module peut être réduite d'environ 30%, et la structure de goupille-aileron augmente considérablement la superficie de dissipation thermique, ainsi l'efficacité de dissipation thermique est considérablement améliorée, et la densité de puissance du module d'alimentation d'IGBT peut également être conçue plus haut.