ऑटोमोटिव ग्रेड आईजीबीटी पावर मॉड्यूल हीट डिसिपेशन सब्सट्रेट तकनीक

जीबीटी पावर मॉड्यूल की विफलता का मुख्य कारण अत्यधिक तापमान के कारण होने वाला थर्मल तनाव है।आईजीबीटी पावर मॉड्यूल की स्थिरता और विश्वसनीयता के लिए अच्छा थर्मल प्रबंधन बेहद महत्वपूर्ण है।नई ऊर्जा वाहन मोटर नियंत्रक एक विशिष्ट उच्च शक्ति घनत्व घटक है, और नई ऊर्जा वाहनों की प्रदर्शन आवश्यकताओं में सुधार के साथ बिजली घनत्व अभी भी बढ़ रहा है।मोटर नियंत्रक में आईजीबीटी पावर मॉड्यूल लंबे समय तक संचालन और बार-बार स्विचिंग के कारण बहुत अधिक गर्मी उत्पन्न करेगा।जैसे-जैसे तापमान बढ़ेगा, आईजीबीटी पावर मॉड्यूल की विफलता की संभावना भी काफी बढ़ जाएगी, जो अंततः मोटर के आउटपुट प्रदर्शन और वाहन ड्राइव सिस्टम की विश्वसनीयता को प्रभावित करेगी।.इसलिए, आईजीबीटी पावर मॉड्यूल के स्थिर संचालन को बनाए रखने के लिए, मॉड्यूल विश्वसनीयता सूचकांक की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए मॉड्यूल की आंतरिक गर्मी को जल्दी और प्रभावी ढंग से कम करने के लिए एक विश्वसनीय गर्मी अपव्यय डिजाइन और एक चिकनी गर्मी अपव्यय चैनल की आवश्यकता होती है।

1. आईजीबीटी मॉड्यूल के ताप अपव्यय सब्सट्रेट का कार्य और प्रकार

गर्मी अपव्यय सब्सट्रेट आईजीबीटी पावर मॉड्यूल की मुख्य गर्मी अपव्यय फ़ंक्शन संरचना और चैनल है, और यह मॉड्यूल में अपेक्षाकृत उच्च मूल्य के साथ एक महत्वपूर्ण घटक भी है।थर्मल विस्तार गुणांक, पर्याप्त कठोरता और स्थायित्व का मिलान जैसी विशेषताएं।

1. कॉपर सुई हीट सिंक सब्सट्रेट

कॉपर पिन-प्रकार गर्मी अपव्यय सब्सट्रेट में एक पिन-फिन संरचना होती है, जो गर्मी अपव्यय सतह क्षेत्र को काफी बढ़ा देती है, जिससे पावर मॉड्यूल को पिन-फिन डायरेक्ट कूलिंग संरचना बनाने की अनुमति मिलती है, जो मॉड्यूल के गर्मी अपव्यय प्रदर्शन को प्रभावी ढंग से सुधारती है, और पावर सेमीकंडक्टर मॉड्यूल के लघुकरण को बढ़ावा देती है।चूंकि नई ऊर्जा वाहनों के मोटर नियंत्रकों के लिए पावर सेमीकंडक्टर मॉड्यूल में गर्मी अपव्यय दक्षता और लघुकरण की उच्च आवश्यकताएं होती हैं, इसलिए उन्हें नई ऊर्जा वाहनों के क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।

कॉपर सुई ताप अपव्यय सब्सट्रेट की प्रक्रिया प्रवाह ऊपर चित्र में दिखाया गया है।उत्पादन के मुख्य चरणों में शामिल हैं: मोल्ड डिजाइन, विकास और विनिर्माण, कोल्ड प्रिसिजन फोर्जिंग, शेपिंग पंचिंग, सीएनसी मशीनिंग, सफाई, एनीलिंग, सैंडब्लास्टिंग, झुकने वाला आर्क, इलेक्ट्रोप्लेटिंग, प्रतिरोध सोल्डरिंग/उत्कीर्णन ट्रैसेबिलिटी कोड, निरीक्षण परीक्षण, आदि।

2. कॉपर फ्लैट बेस हीट सिंक

कॉपर फ्लैट बॉटम ताप अपव्यय सब्सट्रेट पारंपरिक क्षेत्र में पावर सेमीकंडक्टर मॉड्यूल के लिए एक सामान्य ताप अपव्यय संरचना है।इसका मुख्य कार्य मॉड्यूल की गर्मी को बाहर स्थानांतरित करना और मॉड्यूल के लिए यांत्रिक सहायता प्रदान करना है।यह उत्पाद पारंपरिक रूप से औद्योगिक नियंत्रण और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, और वर्तमान में इसका उपयोग नई ऊर्जा बिजली उत्पादन और ऊर्जा भंडारण जैसे उभरते क्षेत्रों में भी किया जाता है।

कॉपर फ्लैट-बॉटम ताप अपव्यय सब्सट्रेट का प्रक्रिया प्रवाह ऊपर चित्र में दिखाया गया है।मुख्य उत्पादन चरणों में शामिल हैं: कतरनी, छिद्रण और ब्लैंकिंग, सीएनसी मशीनिंग, बॉस को छिद्रित करना/चपटा करना, सैंडब्लास्टिंग, इलेक्ट्रोप्लेटिंग, झुकने वाला आर्क, सोल्डर मास्क, निरीक्षण परीक्षण आदि।

2. ऑटोमोटिव ग्रेड आईजीबीटी पावर मॉड्यूल की गर्मी अपव्यय विधि

वर्तमान में, ऑटोमोटिव-ग्रेड आईजीबीटी पावर मॉड्यूल आमतौर पर गर्मी अपव्यय के लिए तरल शीतलन का उपयोग करते हैं, और तरल शीतलन को अप्रत्यक्ष तरल शीतलन और प्रत्यक्ष तरल शीतलन में विभाजित किया जाता है।

1. अप्रत्यक्ष तरल शीतलन

अप्रत्यक्ष तरल शीतलन एक सपाट तल वाले गर्मी-विघटित सब्सट्रेट का उपयोग करता है।सब्सट्रेट के नीचे ताप-संचालन सिलिकॉन ग्रीस की एक परत लगाई जाती है, जो तरल-ठंडा प्लेट से निकटता से जुड़ी होती है।शीतलन द्रव को द्रव-ठंडा प्लेट से गुजारा जाता है।गर्मी नष्ट करने वाला मार्ग चिप-डीबीसी सब्सट्रेट-फ्लैट-तल वाला गर्मी फैलाने वाला सब्सट्रेट-थर्मल सिलिकॉन ग्रीस-तरल कोल्ड प्लेट-कूलेंट है।कहने का तात्पर्य यह है कि चिप ऊष्मा स्रोत है, और ऊष्मा मुख्य रूप से डीबीसी सब्सट्रेट, फ्लैट बॉटम हीट डिसिपेशन सब्सट्रेट और थर्मल कंडक्टिव सिलिकॉन ग्रीस के माध्यम से तरल शीतलन प्लेट तक संचालित होती है, और तरल शीतलन प्लेट फिर तरल शीतलन और संवहन के माध्यम से गर्मी का निर्वहन करती है।

अप्रत्यक्ष तरल शीतलन में, आईजीबीटी पावर मॉड्यूल सीधे शीतलन तरल से संपर्क नहीं करता है, और गर्मी अपव्यय दक्षता अधिक नहीं होती है, जो पावर मॉड्यूल की पावर घनत्व को सीमित करती है।

2. प्रत्यक्ष तरल शीतलन

प्रत्यक्ष तरल शीतलन एक पिन-प्रकार गर्मी अपव्यय सब्सट्रेट का उपयोग करता है।पावर मॉड्यूल के निचले भाग में स्थित गर्मी अपव्यय सब्सट्रेट एक पिन-फिन गर्मी अपव्यय संरचना जोड़ता है, जिसे शीतलक के माध्यम से गर्मी को खत्म करने के लिए सीधे सीलिंग रिंग के साथ जोड़ा जा सकता है।गर्मी अपव्यय पथ चिप-डीबीसी सब्सट्रेट-पिन गर्मी अपव्यय सब्सट्रेट-कूलेंट है, थर्मल ग्रीस का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं है।यह विधि आईजीबीटी पावर मॉड्यूल को शीतलक के साथ सीधे संपर्क में लाती है, मॉड्यूल के समग्र थर्मल प्रतिरोध को लगभग 30% तक कम किया जा सकता है, और पिन-फिन संरचना गर्मी अपव्यय सतह क्षेत्र को काफी बढ़ा देती है, इसलिए गर्मी अपव्यय दक्षता में काफी सुधार होता है, और आईजीबीटी पावर मॉड्यूल की पावर घनत्व को भी अधिक उच्च डिजाइन किया जा सकता है।