洞察：导热界面材料在IGBT模块上的应用2022/7/24 16:49:45

2022-7-24 16:49| 发布者: msmkmm2012| 查看: 5| 评论: 0

摘要: 相对于燃油车，新能源汽车多了“电”，也就是其比较核心技术：电驱动，电池，电控。在长丝方向具有较好的导热凝胶，作为导热填料时，既可在一定程度上改善导热通路，也能起到增强作用。http://www.cnaok.com/今天， ...

相对于燃油车，新能源汽车多了“电”，也就是其比较核心技术：电驱动，电池，电控。在长丝方向具有较好的导热凝胶，作为导热填料时，既可在一定程度上改善导热通路，也能起到增强作用。http://www.cnaok.com/

今天，川哥要和大家讲的是电车里的核心“CPU”--电控中的IGBT。

IGBT及其重要性

作为电动汽车第二关键零组件，IGBT是由BJT（双极型极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型-电压驱动式-功率半导体器件，具有自关断的特征。

IGBT本质上是一个很多个电路开关的组合，它没有放大电压的功能，导通时可以看做导线，断开时当做开路。

在新能源汽车领域，IGBT作为电控系统和直流充电桩的核心器件，直接影响电动车功率的释放速度、汽车加速能力和比较高时速等，重要性不言而喻。

我们可以理解为，IGBT的寿命及稳定性直接影响电动汽车的安全性，其性能直接决定了电动汽车的续航里程。

IGBT模块散热方案

IGBT模块是由IGBT与FWD（续流二极管芯片）通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品，属大功率半导体元器件。

一般情况下，IGBT模块需要承受几百安的电流，每秒开关达到上千次，损耗较大。且其与电机、引擎等位于空间密闭的汽车前车仓内，热量较为集中。

IGBT不怕短路，但特别“怕热”。如果温度超过其结温125℃，会导致模块烧毁，影响整车的运行。

温度特性是IGBT模块产品设计和可靠性评估中的重要指标，为大幅提高其功率密度、散热性能与长期可靠性，高效的散热方案尤其重要。

那么，导热界面材料是如何提高IGBT散热效率的呢

目前电机控制器常用的散热方式有传导散热，间接水冷。

电机控制器拆解图

间接水冷

其主要特点是金属壳体上需要设计水道，水流与IGBT不进行任何接触。

IGBT散发出的热量需要通过其下部的金属平板，依靠传导方式将热量传递给壳体外侧的冷却水进行散热。

主壳体的水道造型

为减少热源和水路的热阻，提高模组的导热效率，通常需要在IGBT模组与冷片之间的刚性界面涂抹导热硅脂。

IGBT模块背面的导热硅脂

有了导热界面材料的填充，发热源和散热器间的接触面将充分接触，可大幅度降低界面热阻，显著提高散热效果，减少电气损失。

导热硅脂属单分子导热界面材料，具有异的导热性和良好的电气绝缘性能，可在-40～200℃范围内使用，化学性能稳定，味、，对基材任何腐蚀性。

除此之外，其热阻低，可靠性佳，长时间暴露在高温环境下不会挥发硬化，是新能源汽车IGBT散热的不二之选。

为满足市场需求，傲川开发了多款性能不同的导热硅脂，导热系数范围10~50W。

一图了解傲川TG系列产品性能参数（点击可放大）：

傲川TG系列导热硅脂

随着新能源汽车行业的速发展，电机控制器各零部件得到了不同程度的改进，相信IGBT模组的散热能力也会大幅改善，IGBT也能发挥其比较佳的性能。