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覆铜铝基板在功率模块上的应用研究

作者:秩名 时间:2015-10-14 16:29

  导热性能比较

  物体的导热性能常常用热阻来衡量,其表示对物体对热量传导的阻碍效果。

  热阻的公式为:Rth=d/K×A式中,

  d表示材料的厚度;

  K表示介质导热系数;

  A表示导热等效截面积。

  从公式可见,热阻与材料厚度成正比,与导热系数和导热有效面积成反比。所以在产品小型化、轻型化的发展要求上我们更希望材料导热系数越大,材料的厚度越薄。试样1的热阻主要有第一层焊锡层R1、DBC覆铜板R2、第一层焊锡层R3和铜底板R4构成。试样2的热阻主要有铝板R5、绝缘层R6、焊锡层R7。为了便于计算我们都忽略DBC铜片和铝基板铜箔的影响,同时假设焊锡层均为0.1mm厚,则

  R1=d1/K1×A1=0.1×10-3/60×400×10-6=0.004167(K/w),R3=R1=R7

  R2=d2/K2×A2=0.63×10-3/30×400×10-6=0.0525(K/w)

  R4=d4/K4×A4=3×10-3/398×400×10-6=0.018844(K/w)

  R5=d5/K5×A5=1.42×10-3/238×400×10-6=0.014916(K/w)

  R6=d6/K6×A6=120×10-6/3×400×10-6=0.1(K/w)

  试样1总的热阻R=0.079678(K/w),而试样2总的热阻R0=0.119083(K/w)。可见试样2的热阻仅比试样1稍高,但从实际焊接角度考虑,传统焊接多了一焊锡层,往往不可避免存在空洞,使其热阻大大增加。而覆铜铝基板的绝缘层不存在空洞问题,复合较好,因此与理论值更为接近。

覆铜铝基板在功率模块上的应用研究




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