富士电机开发用于HEV的直接水冷式车载IGBT模块

富士电机与日本山梨大学的研究小组开发出了小型轻量的直接水冷式车载igbt模块,并在功率半导体国际会议“ispsd 2013”(2013年5月26~30日在日本石川县金泽市召开,日本电气学会主办)上发表了该模块采用的技术。该模块的耐压为1200v,电流为500a,面积为320mm×170mm。据介绍,在海外,该模块已被用于2012年底上市的混合动力车(hev),而在日本,将配备在预定2013年6月上市的hev上。
原来的水冷式igbt模块是把igbt芯片封装在陶瓷基板上,在该基板下面配置名为“base plate”的金属板,然后在该金属板下面配置散热片。而直接水冷式igbt模块省去了base plate,在散热片上配置封装有igbt芯片的陶瓷基板,用水来冷却散热片。
其他公司也面向车载用途开发了直接水冷式igbt模块,但此次开发品的特点在于陶瓷基板使用al2o3、散热片使用铝。竞争产品大多是陶瓷基板使用si3n4、散热片使用铜,或者陶瓷基板使用al2o3、散热片使用铜。
此次使用al2o3的主要目的是降低热阻,使igbt模块实现小型化。虽然al2o3的导热率比si3n4低,但应力承受力强,容易减薄,因此可降低热阻。此外,陶瓷基板采用al2o3时,还可加粗封装在基板上的铜布线,可进一步降低热阻。凭借这些手段,与原来的水冷式相比,这种直接水冷式模块将热阻降低了约30%。
散热片使用铝主要是为了实现轻量化。但al2o3与铝的热膨胀系数相差较大,热循环时受到的应力会增大。因此,此次改进了al2o3和铝焊接时的焊锡材料。
该模块使用锡锑(sn-sb)焊锡,研究小组使用成分比例不同的4种(type1~4)锡锑焊锡,调查了发热循环时焊锡出现裂纹的状态,最终,实际采用了不易产生裂纹且容易用于制造工序的“type3”,在-40℃至+105℃温度范围下进行2000次热循环试验也未出现裂痕。

人工智能又闹了个“笑话” 人工智能还是存在缺陷
直线模组3D打印船的应用
GSM通信密钥遭破解《窃听风云》真实版或将上演
Qualcomm创投的关键技术专长帮助我们预见到Zoom的卓越前景
关于5KW家用光伏系统典型设计的分析和介绍
富士电机开发用于HEV的直接水冷式车载IGBT模块
nuc980双网卡开机启动
三星S8真机亮屏了!这屏占比和小米MIX比怎么样?
RFID电子标签天线印刷制程良率提升办法
FPGA在人工智能时代的独特优势的全面分析
联合飞机参展无人机大会再现爆款,联合多方引领行业发展
一种为MCU提供稳定电压的高效电压转换电路
无人机侦测防御系统的作用:可实现监控取证
微软Surface Laptop: 续航、性能和厚度玩爆苹果
没有5G的苹果产品,将会丢失中国高端市场的份额
经纬恒润业务分析:研发投入同比增49.9%,全面布局智能驾驶各细分领域
16路舵机驱动板程序使用说明
高通AI软件栈产品组合提供从边缘到云端的AI功能
中芯国际与ASML就EUV光刻设备进行谈判
可穿戴传感器有望应用于医疗行业