锐腾多款导热系数范围3.0~5.0W/m.k的导热硅脂,广泛应用于新能源汽车上的IGBT模块
相对于燃油车,新能源汽车多了“三电”,也就是其最核心技术:电驱动、电池、电控。本文锐腾小讲堂要和大家讲的是电车里的核心“CPU”--电控中的IGBT。
作为电动汽车第二关键零组件,IGBT是由BJT(双极型三极管)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、汽车加速能力和最高时速等,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。
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,具有优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,无味、无毒,对基材无任何腐蚀性。
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,锐腾新材料开发了多款性能不同的导热硅脂,导热系数范围3.0~5.0W/m.k。
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