车规级IGBT功率模块主流散热方式之一：平底散热基板-导热硅脂-液冷板

文章来源：热声智能

IGBT功率模块失效的主要原因是温度过高导致的热应力，良好的热管理对于IGBT功率模块稳定性和可靠性极为重要。

可靠的散热设计与通畅的散热通道，可以快速有效地减少模块内部热量，以满足模块可靠性指标的要求。

目前，车规级IGBT功率模块一般采用液冷散热，而液冷散热又分为间接液冷散热和直接液冷散热。

间接液冷散热采用的是平底散热基板，基板下面涂一层导热硅脂，紧贴在液冷板上，液冷板内通冷却液，散热路径为：芯片-DBC基板-平底散热基板-导热硅脂-液冷板-冷却液。

即芯片为发热源，热量主要通过DBC基板、平底散热基板、导热硅脂传导至液冷板，液冷板再通过液冷对流的方式将热量排出。

上图显示了导热硅脂在 IGBT 典型应用中的作用。

硅芯片被焊接到直接键合铜 (DBC) 层上，该层由夹在两个铜层之间的氮化铝层组成。该 DBC 层焊接到铜底板上，导热硅脂用作于底板和散热器之间的界面。导热硅脂的厚度可达100微米（粘合线厚度或BLT），并且根据配方，它的导热系数在0.4到10W/m·K之间。

目前高端市场的导热硅脂基本上被国外垄断，国内硅脂很少能和国外硅脂PK，主要的一个原因是国内的导热硅脂热阻相对高于国外的导热硅脂的热阻，所以很难进入高端市场。

我们要具体的了解导热硅脂，我们可以先了解两个比较重要的参数。

导热系数：是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（℃），在1小时，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米·度（W/m·K)；导热系数越高，导热能力就越强。

热阻：当热量在物体内部以热传导的方式传递时，遇到的阻力称为热阻；两款相同导热系数的导热硅脂，热阻越低，导热效果越好。

为满足特殊器件高导热，低热阻的应用需求，热声智能TPHI所生产的低热阻绝缘导热硅脂系列产品-- RS132

产品特征：

· 超低热阻；

· 根据应用要求，可调整配方，导热系数最高可做到10W/m·K；

· BLT：70um

· 具有低挥发性、优秀耐温、耐气候老化性等；

· 可在-40℃~180℃的温度下长期保持接触面的湿润状态；

· 扩散迁移性能表现优异；

· 具有施工方式简单，可采用涂覆，丝印及点胶等工艺；

特别适用于发热部件有效降低散热器与发热源的接触热阻，常用于CPU、散热器、散热模块、电源模块等。