鋁材IGBT散熱設計 滿足EV所需熱力性能
汽車的電子元件應該可靠耐用，在汽車使用壽命中都無需維修。然而對于電動汽車和混合動力汽車中，電子元件必需承受高壓高溫環(huán)境，就必須有液體冷卻。顯而易見，冷卻技術(shù)需要精心的技術(shù)研發(fā)，材料需通過可靠耐用性和適用性的考核，以確保穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)。即使技術(shù)要求極高，主機廠（OEM）的客戶仍不斷追求高產(chǎn)量、低成本、高質(zhì)量的產(chǎn)品。
德納旗下品牌LONG®的熱能管理產(chǎn)品在熱傳導解決方案上有多年經(jīng)驗，為絕緣柵雙極晶體管（以下簡稱IGBT）散熱器的創(chuàng)新開發(fā)提供了基礎。盡管銅導熱性能優(yōu)越，在傳統(tǒng)工藝上用于汽車制造數(shù)十年，但近年來已經(jīng)逐漸被更輕、成本更低的鋁所取代。IGBT產(chǎn)品包也超越了常規(guī)意義上的電子解決方案。如今行業(yè)傾向于使用新開發(fā)的半導體材料來定制化設計，但量身定做產(chǎn)品包要求熱管理設備能夠滿足客戶的關(guān)鍵需求，例如更低的成本、更高的品質(zhì)、更輕的重量。
德納的鋁材IGBT散熱設計作為一個卓越的解決方案，可以有效降溫、減少油耗，具有抗腐蝕性，甚至可以回收利用。這一優(yōu)化設計提供了電動和混合動力汽車所需的熱力性能和快速熱傳導。
此外，德納還在這一產(chǎn)品上集合了許多其他特性來滿足行業(yè)要求。由于市場趨向于量身定制的具有更高電流密度半導體材料的熱力解決方案，德納工程師相應選取了熱阻。因而德納設計了獨一無二的散熱系統(tǒng)以專門針對這些個別要求。
動力電子工程師也不斷追求實現(xiàn)高耐用性以對抗熱疲勞。IGBT壓模過熱會導致內(nèi)層的剝離以致最終失效。德納的散熱解決方案通過保持整個系統(tǒng)各層之間適當?shù)臒崃吭黾樱瑏硐拗平狱c處的最高溫度。不僅如此，這一緊湊型的創(chuàng)新設計能夠?qū)恿δK片的兩個表面散熱，從而實現(xiàn)最佳性能表現(xiàn)。
“我們不僅是把散熱片貼在IGBT產(chǎn)品上。我們會根據(jù)性能要求的特殊配置定制一套設備，且都會以緊湊、輕量為前提。”德納動力集團技術(shù)業(yè)務拓展經(jīng)理尼克·卡爾曼說。
為了打造如此精密的散熱產(chǎn)品，德納采用的是無流體的持續(xù)鋁焊，而不是雜亂的溶劑焊。由于溶劑焊的過程中加入了鹽和離子，會與冷凍劑反應，最終導致傳導性不斷積累。德納專利的無流體焊接工序通過消除污染保證了工件清潔，也保持散熱流體的低傳導性。
通過與電子制造商合作，德納確保IGBT可以和所有車型的元件接口匹配。德納工程師提高了粘合技術(shù)來安裝接口層，使連接性更好，優(yōu)化了熱傳導。此外，平整度是元件接口的一個關(guān)鍵。如果不平整可能會導致壓模過熱。通過減小接觸阻力，德納改善了熱傳導率，從而顯著提高了車輛的可靠性。
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