图4 基础模型的仿真结果。
接着利用合适的封装内部特征来校准组件,然后沿着向外的热传路径方向,不断地拟合不同区域的热容和热阻值。为了正确地校正热容值,我们需确保芯片的实体尺寸正确无误,且热源区域的设定正确。在这种情况下,需要增加受热面积直到芯片区域的热容值在结构函数中互相重迭。
此外还需确保陶瓷层的热阻设定在适当的范围。随着陶瓷的热传导系数升高,结构函数中相对应的热阻区域可能需降低以达到另一部份的重迭。下一步则是将组件与冷板间的铜底层和接口材料(TIM)设定在适当的热传导系数,使曲线能正确地相互匹配(图5)。
图5 模型校准后的所得到的结构函数。模拟值(蓝色)、测量值(红色)。
在功率测试设备中试验组件
一旦IGBT热结构的初始状态被记录后,组件就可以进行可靠性测试来评估其长时间的表现。我们利用导热贴片将所选的IGBT模块固定在水冷式冷板上。导热贴片的导热性比起大部分的导热膏和导热胶还差,但是它在先前的实验中显示出了极佳的热稳定性,因此不会影响测试的结果。此时冷板温度设置为25℃。 大功率电感厂家 |大电流电感工厂