車規(guī)級IGBT功率模塊主流散熱方式之一：平底散熱基板-導(dǎo)熱硅脂-液冷板

IGBT功率模塊失效的主要原因是溫度過高導(dǎo)致的熱應(yīng)力，良好的熱管理對于IGBT功率模塊穩(wěn)定性和可靠性極為重要。

可靠的散熱設(shè)計與通暢的散熱通道，可以快速有效地減少模塊內(nèi)部熱量，以滿足模塊可靠性指標(biāo)的要求。

目前，車規(guī)級IGBT功率模塊一般采用液冷散熱，而液冷散熱又分為間接液冷散熱和直接液冷散熱。

間接液冷散熱采用的是平底散熱基板，基板下面涂一層導(dǎo)熱硅脂，緊貼在液冷板上，液冷板內(nèi)通冷卻液，散熱路徑為：芯片-DBC基板-平底散熱基板-導(dǎo)熱硅脂-液冷板-冷卻液。

即芯片為發(fā)熱源，熱量主要通過DBC基板、平底散熱基板、導(dǎo)熱硅脂傳導(dǎo)至液冷板，液冷板再通過液冷對流的方式將熱量排出。

上圖顯示了導(dǎo)熱硅脂在 IGBT 典型應(yīng)用中的作用。

硅芯片被焊接到直接鍵合銅 (DBC) 層上，該層由夾在兩個銅層之間的氮化鋁層組成。該 DBC 層焊接到銅底板上，導(dǎo)熱硅脂用作于底板和散熱器之間的界面。導(dǎo)熱硅脂的厚度可達100微米（粘合線厚度或BLT），并且根據(jù)配方，它的導(dǎo)熱系數(shù)在0.4到10W/m·K之間。

目前高端市場的導(dǎo)熱硅脂基本上被國外壟斷，國內(nèi)硅脂很少能和國外硅脂PK，主要的一個原因是國內(nèi)的導(dǎo)熱硅脂熱阻相對高于國外的導(dǎo)熱硅脂的熱阻，所以很難進入高端市場。

我們要具體的了解導(dǎo)熱硅脂，我們可以先了解兩個比較重要的參數(shù)。

導(dǎo)熱系數(shù)：是指在穩(wěn)定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側(cè)表面的溫差為1度（℃），在1小時，通過1平方米面積傳遞的熱量，單位為瓦/米·度（W/m·K)；導(dǎo)熱系數(shù)越高，導(dǎo)熱能力就越強。

熱阻：當(dāng)熱量在物體內(nèi)部以熱傳導(dǎo)的方式傳遞時，遇到的阻力稱為熱阻；兩款相同導(dǎo)熱系數(shù)的導(dǎo)熱硅脂，熱阻越低，導(dǎo)熱效果越好。

為滿足特殊器件高導(dǎo)熱，低熱阻的應(yīng)用需求，熱聲智能TPHI所生產(chǎn)的低熱阻絕緣導(dǎo)熱硅脂系列產(chǎn)品-- RS132

產(chǎn)品特征：

· 超低熱阻；

· 根據(jù)應(yīng)用要求，可調(diào)整配方，導(dǎo)熱系數(shù)最高可做到10W/m·K；

· BLT：70um

· 具有低揮發(fā)性、優(yōu)秀耐溫、耐氣候老化性等；

· 可在-40℃~180℃的溫度下長期保持接觸面的濕潤狀態(tài)；

· 擴散遷移性能表現(xiàn)優(yōu)異；

· 具有施工方式簡單，可采用涂覆，絲印及點膠等工藝；

特別適用于發(fā)熱部件有效降低散熱器與發(fā)熱源的接觸熱阻，常用于CPU、散熱器、散熱模塊、電源模塊等。