Bagaimanakah Modul Kuasa IGBT menyejukkan
IGBT, sebagai jenis peranti semikonduktor kuasa baharu, memainkan peranan penting dalam bidang baru muncul seperti transit kereta api, kenderaan tenaga baharu dan grid pintar. Tegasan haba yang disebabkan oleh suhu yang berlebihan boleh menyebabkan kegagalan modul kuasa IGBT. Dalam kes ini, reka bentuk pelesapan haba yang munasabah dan saluran pelesapan haba yang tidak terhalang dapat mengurangkan haba dalaman modul dengan berkesan, dengan itu memenuhi keperluan prestasi modul. Oleh itu, kestabilan modul kuasa IGBT tidak dapat dicapai tanpa pengurusan haba yang baik.
Modul kuasa IGBT gred kenderaan biasanya menggunakan penyejukan cecair untuk pelesapan haba, yang selanjutnya dibahagikan kepada penyejukan cecair tidak langsung dan penyejukan cecair langsung. Penyejukan cecair tidak langsung menggunakan substrat penyejukan bawah rata, dengan lapisan gris silikon konduktif terma disalut pada substrat dan dilekatkan pada plat penyejuk cecair. Kemudian, cecair penyejuk disalurkan melalui plat penyejuk cecair, dan laluan penyejukan ialah: cip DBC substrat substrat penyejukan bawah rata konduktif terma gris silikon cecair penyejuk cecair penyejuk cecair. Cip berfungsi sebagai sumber haba, dan haba terutamanya dihantar ke plat penyejuk cecair melalui substrat DBC, substrat pelesapan haba bawah rata, dan gris silikon konduktif terma. Plat penyejuk cecair kemudiannya membebaskan haba melalui perolakan penyejuk cecair.
Penyejukan penyejukan cecair langsung menggunakan substrat pelesapan haba jenis jarum. Substrat pelesapan haba yang terletak di bahagian bawah modul kuasa menambah struktur pelesapan haba berbentuk sirip jarum, yang boleh dimeterai terus dengan cincin pengedap untuk menghilangkan haba melalui penyejuk. Laluan pelesapan haba adalah daripada penyejuk substrat pelesapan haba jenis jarum substrat DBC cip, tanpa memerlukan gris silikon konduktif terma. Kaedah ini membolehkan modul kuasa IGBT bersentuhan langsung dengan penyejuk, mengurangkan nilai rintangan haba keseluruhan modul sebanyak kira-kira 30%. Struktur sirip jarum meningkatkan luas permukaan pelesapan haba, meningkatkan kecekapan pelesapan haba. Ketumpatan kuasa modul kuasa IGBT juga boleh direka bentuk untuk lebih tinggi.
Gris konduktif terma ialah bahan konduktif terma yang mengurangkan rintangan haba sentuhan antara muka, dengan ketebalan sehingga 100 mikron (ketebalan garisan pelekat atau BLT) dan pekali kekonduksian terma antara 0.4 dan 10W/m · K . Ia boleh mengurangkan rintangan haba sentuhan antara peranti kuasa dan sink haba yang disebabkan oleh jurang udara, dan mengimbangi perbezaan suhu antara antara muka. Pemilihan munasabah bahan antara muka terma gris silikon konduktif haba boleh melindungi operasi modul IGBT yang selamat dan stabil.
