大功率半導體元件對電子散熱器有哪些要求

 

      大功率半導體元件因功率大,對所配置的電子散熱器要求相對高點,尤其是散熱性能方麵要突出。大功率電子元件半導體包括:晶閘管,整流管,GTO、IGCT、SGCT、IEGT等器件,相對於模塊器件的特點是雙麵導電,雙麵散熱,這就決定了散熱器有別於模塊的散熱器。具體表現在機械強度,導電性能,散熱性能和電腐蝕性能等方麵。

  針對上述四個方麵,AG视讯設計散熱器或使用散熱器首先要考慮其適用性。比如大電解電源和中頻電源用晶閘管散熱,首先考慮的是散熱器的導電率,散熱器的有效截麵,這就要求原則上使用銅材。

  中壓串聯的TCR,高壓直流輸電等設備采用鋁合金材質,在一些中壓工業變頻領域也會有大量的不鏽鋼水路壓鑄鋁合金結構,這款產品價格適當,可靠性極高,目前ABB一年的采購量據說就在3萬隻左右。

  最近流行的ABB的StakPak,東芝的IEGT,西瑪的平板IGBT等在國內逐漸熱起來,並得到一定的應用,

  這類器件的最大特點是承壓低,但受力必須要均一,ABB的器件要求相對較低,但IEGT的要求會高的多。這是因為IEGT是有大量的IGBT芯片和Diode芯片組成,其受力均勻與否直接影響散熱,最後反饋到局部溫度升高,部分芯片的參數會產生飄逸。最終影響整個器件的可靠性。

  這就要求水冷散熱器的結構設計相對晶閘管更複雜,對溫度場和應力場提出更高的要求。而不能單單以熱阻來作為熱性能指標。

  目前最常見的流道結構設計為蚊香型結構,焊接工藝以釺焊為主。如果FSW工藝足夠好,也是可以實現焊接型的結構。

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