Hersteller von doppelseitigen IGBT-Leistungsmodul-Kühlkörpern

Der vollständige Name von IGBT lautet Insulated Gate Bipolar Transistor. Es zeichnet sich durch Spannungsregelung, hohe Stehfestigkeit, geringen Sättigungsspannungsabfall, schnelle Schaltgeschwindigkeit, Energieeinsparung usw. aus. Das doppelseitiger Kühlkörper für IGBT-Leistungsmodul ist die Kernkomponente des Wechselrichters für Elektrofahrzeuge, und seine Packaging-Technologie hat einen entscheidenden Einfluss auf die Leistung und Zuverlässigkeit des Systems.

Herkömmliche einseitige Kühlleistungsmodule sind eine der gebräuchlichsten Gehäusestrukturen in Automobilanwendungen. Herkömmliche IGBT-Leistungsmodule bestehen hauptsächlich aus IGBT-Chips, Aluminiumoxid-kupferkaschierten Keramiksubstraten, Verpackungsverbindungsmaterialien, Bonddrähten, elektrischen Anschlussklemmen usw.
                                                                   
Mit der Entwicklung leistungselektronischer Geräte in Richtung hoher Dichte, hoher Leistung und Miniaturisierung bringt der großflächige Einsatz elektronischer Geräte Komfort in unser Leben. Gleichzeitig wird durch die immer höhere Leistung das Problem der Wärmeableitung von elektronischen Geräten immer gravierender. Daher ist die Wärmeableitung eine sehr kritische Technologie, und die Qualität der Wärmeableitung wirkt sich direkt auf die Leistung und Lebensdauer des Produkts aus.

1. Bei Geräteverpackungen führen die Unterschiede in den Wärmeausdehnungskoeffizienten der Verpackungsmaterialien aufgrund unterschiedlicher Verpackungsmaterialien zu unterschiedlichen Verformungsgraden und thermischer Spannungsakkumulation im Gerät, was schließlich zum Ablösen von Bonddrähten, Delamination von Lot, Rissbildung und Delamination von Kunststoffverpackungen usw. führt. Problem mit dem Ausfall; Der Temperaturanstieg verringert auch die Leistung des Geräts und verursacht Probleme wie die Strombelastbarkeit und die Auswirkungen der Gate-Spannung. Die Wärme, die durch den Leistungschipverlust der herkömmlichen einseitigen Wärmeableitung erzeugt wird, wird in einer Richtung durch das isolierende Substrat und die Bodenplatte zum Kühler geleitet. Obwohl diese Methode bestimmte Anforderungen an die Wärmeableitung erfüllen kann, kann sie die Anforderungen an die Wärmeableitung einiger großer Wärmemengen nicht erfüllen. Bei Verwendung einer einseitigen Wärmeableitungslösung wird der Wärmeübertragungskanal begrenzt und der Wärmewiderstand ist groß, was zu einem großen Temperaturunterschied zwischen dem Chip und der Wärmeableitungsoberfläche führt. Bei längerem Gebrauch kann der Chip aufgrund der zu hohen Temperatur leicht verbrannt werden.

2. Bei herkömmlichen Leistungsmodulverpackungen wird der obere Teil des Leistungshalbleiterbauelements nur für den elektrischen Anschluss verwendet, während der untere Teil normalerweise für den elektrischen Anschluss und die Wärmeübertragung mit dem DBC-Substrat (Direct Bonded Copper) verbunden ist. Drahtbonden ist aufgrund seiner Benutzerfreundlichkeit und niedrigen Produktionskosten die Verbindungsmethode, die bei der Verpackung von Leistungsmodulen verwendet wird. Diese asymmetrische Verpackungsstruktur weist jedoch eine Reihe von Defekten auf, wie z. B. große parasitäre elektrische Parameter und die Biegung der Form unter thermischer Belastung. Obwohl es einige Verbesserungen in der Drahtbondtechnologie gegeben hat, einschließlich der Verwendung von Cu- oder Al-Stripline-Bonding anstelle von Al, ist das Drahtbonden aufgrund der höheren thermischen Belastung am Verbindungspunkt und der relativ geringen Verbindungsfestigkeit immer noch der Schlüssel zur Zuverlässigkeit von Leistungsmodulen. Das schwächste Glied. Bleibindungsmethoden sind auch eine Hauptquelle für parasitäre Verluste. Noch wichtiger ist, dass das Vorhandensein von Drahtbonds die Möglichkeit einer Wärmeableitung von der Oberseite des Leistungshalbleiterbauelements verhindert.

Vorteile von Doppelseitiger IGBT-Leistungsmodul-Kühlkörper einschließen:

1. Eine verbesserte thermische Leistung reduziert Temperaturschwankungen und thermische Spannungen innerhalb des Leistungsmoduls.

2. Durch die Eliminierung von Drahtbonds wird auch einer der Hauptfehlermodi bei herkömmlichen Leistungsmodulverpackungen eliminiert. Infolgedessen haben sich die Lastwechseleigenschaften und die Zuverlässigkeit von doppelseitigen Kühlmodulen als um eine Größenordnung höher erwiesen als bei einseitigen Kühlmodulen, wodurch die Lebensdauer verlängert wird.

3. Die elektrische Leistung des Leistungsmoduls wurde verbessert. Die beidseitige Kühlung des Gehäuses erfordert ein planares Leistungspaket, wodurch der Stromschleifenbereich minimiert wird. Dadurch wird die elektrische parasitäre Induktivität reduziert und die Widerstandsreduzierung durch größere Klebeflächen optimiert. Wireless-Bonding-Konfigurationen sind aufgrund ihrer geringeren parasitären Induktivität und höheren Packungsdichte von entscheidender Bedeutung für Siliziumkarbid-Bauelemente.

Pioneer Thermal ist ein professioneller CustomHersteller von Kühlkörpernim Bereich des Kühlsystems. Mit dem Ziel, den Kunden fortschrittliche Dienstleistungen in den Bereichen Wärmetechnik und -design anzubieten. Wenn Sie IGBT-Kühlkörper, nehmen Sie bitte Kontakt mit uns auf.