Керамические диски алюминия для модулей Power Power Modules IGBT
Керамические диски нитрида алюминия (ALN) действительно важны в модулях IGBT (биполярный транзистор IGBT (изолированные ворота). Эти диски сделаны для удовлетворения особых потребностей приложений, которые имеют высокую мощность, высокую частоту и высокую температуру. Они могут предложить действительно хорошие тепловые и электрические свойства.
1. Материальные свойства
(1) Высокая теплопроводность
Керамические диски Aln обладают выдающейся теплопроводностью, обычно от 170 до 230 Вт/(M · K). Это высокое значение обеспечивает эффективное рассеяние тепла от модуля мощности IGBT. Поскольку IGBT генерируют значительное количество тепла во время работы, диск ALN действует как эффективная среда для распределения тепла. Он быстро переносит тепло от чипа IGBT в радиатор или другие компоненты охлаждения, предотвращая перегрев и обеспечивая надежную работу модуля питания.
Превосходная теплопроводность также помогает поддерживать равномерное распределение температуры по модулю. Это жизненно важно для долгосрочной стабильности и производительности IGBT, так как температурные градиенты могут привести к тепловому напряжению и потенциальному повреждению компонентов.
(2) Высшая электрическая изоляция
Другим ключевым свойством керамических дисков Aln является их превосходная электрическая изоляция. Они имеют высокую диэлектрическую прочность и низкую диэлектрическую потерю, что эффективно изолирует электрические сигналы в модуле мощности IGBT. Удельное сопротивление объема Aln обычно превышает 10⁴ ω · см, что делает его идеальным материалом для предотвращения утечки электрической точки зрения и коротких цепей.
В среде высокого напряжения и высокой частоты модулей мощности IGBT электрическая изоляция, обеспечиваемая дисками ALN, защищает целостность цепи и защищает чувствительные компоненты от электрических помех.
(3) Хорошая механическая прочность
Керамические диски Aln демонстрируют хорошую механическую прочность, включая высокую прочность и твердость. Это позволяет им противостоять механическим напряжениям, которые могут возникнуть во время сборки, работы и термического цикла модуля мощности IGBT. Прочность на изгиб ALN может достигать нескольких сотен МПа, в зависимости от производственного процесса и качества материала.
Их механическая прочность также способствует общей структурной целостности модуля мощности, гарантируя, что диски могут поддерживать вес других компонентов и сохранять их положение и функциональность с течением времени.
(4) Таблица параметров производительности алюминия нитридного керамического диска
2. Соображения проектирования для приложений IGBT
(1) Тепловое управление
Дизайн керамических дисков Aln для модулей Power IGBT фокусируется на оптимизации теплового управления. Толщина и диаметр дисков тщательно выбираются в соответствии с теплоты - генерирующими характеристиками IGBT. Более тонкий диск может предложить лучшую теплопередачу, но может пожертвовать механической прочностью, в то время как более толстый диск может иметь лучшую механическую опору, но менее эффективное рассеяние тепла.
Кроме того, поверхностная отделка диска может повлиять на теплопередачу. Гладкая поверхность в контакте с чипом IGBT и радиатора способствует лучшей теплопроводности, снижая тепловое сопротивление между различными компонентами.
(2) Электрическая изоляция
Чтобы обеспечить эффективную электрическую изоляцию, керамические диски Aln разработаны с соответствующими размерами и геометриями, чтобы обеспечить достаточные расстояния ползуп и зазор. Эти расстояния предотвращают электрическое разбиение и разбивку между частями высокого напряжения и низкого напряжения модуля мощности IGBT.
Качество диэлектрического материала и его однородность по всему диску также являются критическими факторами при поддержании надежной электрической изоляции.
(3) Совместимость с процессами сборки
Диски должны быть совместимы с процессами сборки модулей Power IGBT. Их форма и размер должны быть стандартизированы, чтобы легко вписаться в корпус модуля. Поверхность диска может иметь такие особенности, как сквозные отверстия или монтажные прокладки, чтобы облегчить соединение других компонентов, таких как провода или тепло - распространяющиеся элементы.
3. Преимущества в модулях Power IGBT
(1) улучшенная производительность
Используя керамические диски ALN, термическое сопротивление модуля мощности IGBT значительно снижается. Это приводит к более низким рабочим температурам, что, в свою очередь, повышает эффективность и производительность IGBT. Эффективное рассеяние тепла также позволяет модулю мощности обрабатывать более высокие уровни мощности без надежности.
Превосходная электрическая изоляция, обеспечиваемая дисками, обеспечивает стабильную работу модуля, минимизируя электрический шум и помехи. Это приводит к более чистому и более точному преобразованию мощности, повышая общую производительность системы конверсии.
(2) повышенная надежность
Керамические диски Aln способствуют долгосрочной надежности модуля Power IGBT. Их способность выдерживать высокие температуры и механические напряжения снижает риск разрушения компонентов из -за термического цикла и механических вибраций.
Надежная электрическая изоляция также защищает модуль от электрических разломов, таких как короткие схемы и диэлектрические расщепления, увеличивая среднее время - между - сбои (MTBF) и общей продолжительностью срока службы модуля мощности.
(3) Компактный дизайн
Благодаря высокой производительности тепловых и электрических свойств керамических дисков ALN, модули мощности IGBT могут быть разработаны более компактно. Эффективное рассеяние тепла позволяет более тесной упаковке компонентов без перегрева проблем, а надежная электрическая изоляция позволяет интегрировать больше функций в меньшее пространство. Этот компактный дизайн полезен для применений, где пространство ограничено, например, в электромобилях и электронном оборудовании.
Мы предлагаем разнообразную передовую керамику, в том числе керамику с алюминия, керамику нитрида алюминия, кремниевую карбид -керамику, кремниевую нитридную керамику и керамические материалы металлизации, для улучшения и расширения характеристик ваших продуктов, процессов или систем. Если вам нужна высокая стабильность температуры, высокая твердость и износостойкая поверхность, повышенная жесткость, чтобы противостоять весовому излучению, антикоррозионного барьера или низкой скорости термического расширения, мы можем их предоставить. Мы можем обеспечить значительные преимущества производительности и затрат для удовлетворения ваших потребностей.
Добро пожаловать, чтобы связаться с нами для получения дополнительной информации.