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IGBT预涂硅脂工艺介绍

众所周知,IGBT 模块涂刷硅脂的目的,就是填补模块底板与散热器之间的空隙,达到更均匀、更有效的散热效果,避免晶片结温超限,导致模块损坏。因此,安装IGBT 模块时涂刷硅脂工序的重要性不可忽视。随着IGBT 模块使用领域的不断扩大与市场的快速增长,英飞凌所投入的技术、服务力度也在不断得以加强,力争为客户在模块使用中所遇到的任何问题找到最佳的解决办法、方案是其一贯努力的方向。硅脂涂刷筛网板的推出,是英飞凌针对模块本身底板表面的微观结构,经过科学地分析之后所制作的针对性强的硅脂涂刷工具,它可以依照模块底板凹凸不平的走向,使硅脂涂得更均衡,减少硅脂用量,使热阻更小、散热更均匀,从而让IGBT 模块工作在更为理想的环境里。

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英飞凌模块底板表面的微观结构,以FF450R12KT4为例,下面是其底板的微观放大,图1

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图中不同位置用不同颜色线条标示:

 

蓝色或紫色部位表示底板与散热器直接接触的地方;红色区域表示底板凹入最深,须涂刷的硅脂量也最多;其他区域相应改变硅脂用量,英飞凌的筛网板就是根据这种科学分析之后,合理布局粗细不一的孔位孔距,粗孔对应凹入区域,漏过硅脂多些,小孔对应凸起区域,漏过硅脂少些,图2


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硅脂涂刷完毕,再根据安装力矩扭紧螺丝,压接之后,硅脂将会在底板与散热器之间合理分布,填充空隙,以达更好的散热效果。

 

下面以ECONOPACKTM模块举例说明使用步骤:

1.把筛网板与散热器表面清洗干净,可用isopropyl(异丙醇)或ethylene alcohol(乙烯),图3

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2.固定模块,把筛网板孔区对齐模块底板区域,图4

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3.在刮刀相应区域涂上足量硅脂,然后边压边刮筛网板孔区,通过大小孔使硅脂不同量在模块底板上合理分布,图5

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4.取出模块,可看到大小不一的硅脂分布点,图6

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5.根据提供力矩安装模块,可看到少量多出的硅脂从模块边缘被挤压出来,图7

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与传统涂硅脂的方法不同,用筛网板的优点:

1.用量适当,分布合理,轻重有度,厚薄得体。

2.可多次重复使用。

3.更良好的热传递途径

4.节省硅脂

 

图8和图9标示两种不同涂法安装后,其硅脂不同分布的对比,图8是用筛网板涂的结果,其硅脂分布均衡,层次合理,散热效果更好;

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图9是用滚筒涂的结果,红圈标明局部涂脂过量,导热脂分布不合理。

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依照DIN ISO 2137规定,对于渗入级别少于370的表面,建议在冷/暖两种条件下查验模块或散热器的硅脂印痕。


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