高功率单相桥模块封装热特性研究及优化

• 作者: 余传武 刘斯扬 孙伟锋 宋海洋 朱久桃 朱袁正 王宁 魏家行
• 来源期刊: 东南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 单相桥模块 高功率 热阻 功率端子 引线
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 页码范围: 928-933
• 页数: 6页
• 分类号: TB482.2
• 字数: 4035字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-0505.2016.05.005

摘要

为了提升高功率应用下单相桥模块的热可靠性，利用有限元仿真分析方法，研究了模块的封装热特性，并与实测结果进行比较，验证了模型求解的准确性和可靠性．结果表明：单相桥模块结壳热阻为0．1853℃／W，封装7层结构中直接覆铜基板（DBC）陶瓷层占总热阻的52．12％，将DB C陶瓷绝缘材料替换为高导热率绝缘材料能够有效减小结壳热阻；在高功率应用条件下，由功率端子和引线寄生引起的焦耳热将进一步导致结温升高及模块性能下降．在此基础上，具体分析了不同功率端子、引线模型对模块封装热特性的影响．分析表明，采用铜柱型功率端子和增大近端子侧（高电流密度区域）的引线密度或截面直径均可降低结温，从而有助于提高单相桥模块的过电流能力和热可靠性．