導(dǎo)熱界面材料在IGBT模塊上的應(yīng)用
相對(duì)于燃油車(chē),新能源汽車(chē)多了“三電”,也就是其最核心技術(shù): 電驅(qū)動(dòng),電池,電控。
今天,川哥要和大家講的是電車(chē)?yán)锏暮诵摹癈PU”--電控中的IGBT 。
IGBT及其重要性
作為電動(dòng)汽車(chē)第二關(guān)鍵零組件,IGBT是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型-電壓驅(qū)動(dòng)式-功率半導(dǎo)體器件,具有自關(guān)斷的特征。
IGBT本質(zhì)上 是一個(gè)很多個(gè)電路開(kāi)關(guān)的組合 ,它沒(méi)有放大電壓的功能, 導(dǎo)通時(shí)可以看做導(dǎo)線(xiàn),斷開(kāi)時(shí)當(dāng)做開(kāi)路。
在新能源汽車(chē)領(lǐng)域,IGBT作為電控系統(tǒng)和直流充電樁的核心器件, 直接影響電動(dòng)車(chē)功率的釋放速度、汽車(chē)加速能力和最高時(shí)速等,重要性不言而喻。
我們可以理解為,IGBT的壽命及穩(wěn)定性直接影響電動(dòng)汽車(chē)的安全性,其性能直接決定了電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程。
IGBT模塊散熱方案
IGBT模塊是由IGBT與FWD(續(xù)流二極管芯片)通過(guò)特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導(dǎo)體產(chǎn)品, 屬大功率半導(dǎo)體元器件。
一般情況下,IGBT模塊需要承受幾百安的電流, 每秒開(kāi)關(guān)達(dá)到上千次,損耗較大。且其與電機(jī)、引擎等位于空間密閉的汽車(chē)前車(chē)倉(cāng)內(nèi),熱量較為集中。
IGBT不怕短路,但特別“怕熱”。 如果溫度超過(guò)其結(jié)溫125℃,會(huì)導(dǎo)致模塊燒毀,影響整車(chē)的運(yùn)行。
溫度特性是IGBT模塊產(chǎn)品設(shè)計(jì)和可靠性評(píng)估中的重要指標(biāo),為大幅提高其功率密度、散熱性能與長(zhǎng)期可靠性, 高效的散熱方案尤其重要。
那么,導(dǎo)熱界面材料是如何提高IGBT散熱效率的呢?
目前電機(jī)控制器常用的散熱方式有傳導(dǎo)散熱,間接水冷。

電機(jī)控制器拆解圖
間接水冷
其主要特點(diǎn)是金屬殼體上需要設(shè)計(jì)水道,水流與IGBT不進(jìn)行任何接觸。
IGBT散發(fā)出的熱量需要通過(guò)其下部的金屬平板,依靠傳導(dǎo)方式將熱量傳遞給殼體外側(cè)的冷卻水進(jìn)行散熱。
主殼體的水道造型
為減少熱源和水路的 熱阻, 提高模組的 導(dǎo)熱效率,通常 需要在IGBT模組與冷片之間的剛性界面 涂抹導(dǎo)熱硅脂 。
IGBT模塊背面的導(dǎo)熱硅脂
有了導(dǎo)熱界面材料的填充,發(fā)熱源和散熱器間的接觸面將充分接觸, 可大幅度降低界面熱阻,顯著提高散熱效果,減少電氣損失。
導(dǎo)熱硅脂屬單分子導(dǎo)熱界面材料,具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性和良好的電氣絕緣性能,可在-40~200℃范圍內(nèi)使用,化學(xué)性能穩(wěn)定, 無(wú)味、無(wú)毒,對(duì)基材無(wú)任何腐蝕性。
除此之外,其熱阻低,可靠性佳,長(zhǎng)時(shí)間暴露在高溫環(huán)境下不會(huì)揮發(fā)硬化,是新能源汽車(chē)IGBT散熱的不二之選。
為滿(mǎn)足市場(chǎng)需求,傲川開(kāi)發(fā)了多款性能不同的導(dǎo)熱硅脂,導(dǎo)熱系數(shù)范圍1.0~5.0 W/m.k。
一圖了解傲川TG系列產(chǎn)品性能參數(shù)(點(diǎn)擊可放大):
傲川TG系列導(dǎo)熱硅脂
-
272022.12M2 SSD固態(tài)硬盤(pán)散熱片怎么裝,固態(tài)硬盤(pán)導(dǎo)熱硅膠片如何使用步驟 1 準(zhǔn)備第一個(gè)導(dǎo)熱硅膠墊片 使用導(dǎo)熱硅膠墊片從M.2 SSD 的前后側(cè)傳導(dǎo)到散熱器上,導(dǎo)熱硅膠墊片的每一側(cè)...查看詳情 →
-
252024.07導(dǎo)熱硅膠片的導(dǎo)熱系數(shù)是多少,最高是多少W/m·K?在電子設(shè)備和電力系統(tǒng)中,散熱是確保系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的關(guān)鍵。導(dǎo)熱材料在這一過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用,其中...查看詳情 →
-
052018.03導(dǎo)熱凝膠簡(jiǎn)介及其特點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)合介紹:導(dǎo)熱凝膠是干什么用的?導(dǎo)熱凝膠簡(jiǎn)介 導(dǎo)熱凝膠系列產(chǎn)品是一款雙組份預(yù)成型導(dǎo)熱硅膠產(chǎn)品,旨在滿(mǎn)足產(chǎn)品在低壓力、高壓縮模量條件下的...查看詳情 →