论文功率模块用预涂热界面材料的优势，本文是关于材料电大毕业论文范文跟功率模块和热界面材料和优势类硕士学位论文范文.
标准功率模有非常多的互相关联的选项,例如焊接、压接式插脚、预涂导热材料选项等.热界面材料( 简称TIM) 由于其在功率模块和散热器之间热传递的巨大影响,因此也是关系到模块热特性的相当重要的一个选项.
户需求的更好方式.近期的研究结果又促进了我们将两个新的选项纳入我们的产品中- 无硅导热脂和高性能TIM.功率模块可以实现各种电力转换,包括从直流到直流、直流到交流、交流到直流.这样会不可避免地产生能量损耗.每次转换中都会有部分电能转化成热能,即使在效率接近100％的情况下,也会损失少许能量.一般而言,损耗量会达到整体损耗量的1% - 8%.必须将这些热量释放,以保护电子器件免遭热破坏,而这则是通过将功率半导体装到散热器上来实现的.
两者的最佳连接方式是在连接处涂敷热界面材料(TIM).它可以填补功率模块的孔洞和散热器上的凹凸不平之处.TIM 会加入额外的一层,使得热模型变得更为复杂,然而由于器件表面永远不会理想地平整,TIM 又必不可缺.它提供了一种经过验证的方式来实现散热器表面和模块底部的可靠接合.
一般而言,导热脂由两部分组成：基料和主要负责导热的填料.热界面材料的多项参数,例如填料的多少、形状和分布情况,都会影响热层的热传递效率.图2 展示了两种填充不同颗粒大小的TIM.颗粒较小时,可以更好地填充更为微小的表面不平整处,减少接触阻抗并提高填充率,从而改善了热界面材料的热阻.
随着应用变得越来越复杂,必须不断改进模块装配工艺和导热脂,才能满足更小的占用空间、更高的功率和特殊应用领域的需求.例如,硅基热界面材料在很多汽车环境中被禁止使用.部分生产商非常重视这一要求,Vincotech 测试了他们的产品,并以可提供一系列的可选预涂导热脂选项,以满足这方面的需求.
预涂热界面材料的最大优势在于您无需凃敷导热脂,Vincotech 帮您完成这一环节.它具有双重优势：一方面,通过减少生产线上的一个环节,可以节省时间和资源.另一方面,可以实现统一的导热脂厚度和质量.即使现在,也常常需要使用辊轮、刷子或刮刀手动涂装标准的热界面材料.但是无论哪一种方式,都有其自身的缺陷.即便是最认真的工人会出现偶尔的疏忽或状态不佳.对比而言,丝网印刷工艺可始终稳定地均匀凃敷导热脂层,保证每一环节均达到优异的品质.下述热界面材料均采用丝网印刷工艺.
标准导热脂Vincotech 预涂的Wacker? P12 硅基导热材料,是一款广泛用于工业应用的标准导热材料.它被强烈推荐作为相变材料的替换品,如下有详细说明.标准MiniSKiiP? 功率模块等封装因基质材料太薄或太脆而与相变材料不兼容.经过多年验证,这款硅导热材料是一款性能良好的替代材料,并通过无数应用证实了其优势.高性能导热
高性能导热脂TC-6000HP 是Vincotech 热界面材料系列中的最新成员；它是一款专用于MiniSKiiP? 功率模块的硅化合物.高性能导热脂是一款标准的导热脂,但具有优化的填充材料.相比其它MiniSKiiP? 功率模块标准预涂热界面材料,这款产品可以降低30% 热阻.由此便可以提高每台设备的功率密度.
尽管数据表中的导热系数更高,但无硅导热脂具有类似于标准热界面材料的性能和导热性.基于填充材料的类型,其性能与Vincotech 标准（预涂）导热脂相似.但在生产线的某种功率模块要使用多种热界面材料时,由于它是蓝色,因此也很容易进行区分,并不会产生混淆.相变材料相变材料由Vincotech 于数年前推出,是标准导热脂的一种替代材料.自推出以来,越来越多的客户开始选择使用相变材料.主要原因在于：基于经验,比起标准热界面材料这种可靠的材料有更多的关键优势.
相变材料的最大优势是在于,它具有比大多数标准热界面材料更高的导热性,以及没有任何泵出效应的长期稳定性.45°C 下的刚度和标准焊接工况的良好适合性,使这种材料可轻松用于每条生产线.外壳温度超过45°C 时,蜂窝巢图案就会变得均匀散开,模块就会贴合到散热器上,因此压力也会作用到该材料上.
多份技术报告均描述了这种材料的优势和性能.例如,可以在Vincotech 的新主页https://www.vincotech.com/support-anddocuments/technicallibrary. html 上下载应用注释 “使用相变材料的功率模块” .
保护盖对于部分flow 封装,可根据要求提供保护盖,以确保材料在外壳温度超过45°C 时无法被碰触,例如刚完成焊接时.此外,在PCB 装配直到模块还未装到散热器上整个环节（包括存储与运输）,这都是非常有用的防尘方法.
采用预涂热界面材料的MiniSKiiP? 封装,相变材料长久以来一直是仅限于Vincotech flow 封装的材料.MiniSKiiP? 封装DCB （0.38 mm, Al2O3）太薄,不适用于这种材料,因此标准导热脂是预涂热界面材料的唯一选择.借助最近开发的先进基材技术,现在标准MiniSKiiP? 封装有三种热界面材料可用,MiniSKiiP? 模块也新增了一种借助这种新基材的方案.
标准Al2O3 DCB 的MiniSKiiP? 封装有三种预涂热界面材料可选,即经可靠的Wacker? P12 硅基导热脂、Müller AhlhornTG20032 无硅导热脂和高性能热界面材料TC-600HC.MiniSKiiP? 系列的第四个选项为标准DCB 提供了一种新的替代材料,即Si3N4 AMB（氮化硅活性金属钎焊的缩写）.
新款AMB 的导热系数是Al2O3 DCB 的四倍,同时还具有优异的机械强度,帮助Vincotech 首次以工业规模将相变材料预涂于MiniSKiiP? 功率模块.这一组合的热阻比采用Al2O3 DCB 和常用热界面材料的标准解决方案的电阻低40% 以上.而且,硅基基板的低膨胀率极大改善了功率模块的循环性能.
结论
如果您正在寻求可以提供一系列解决方案的前瞻性合作伙伴,Vincotech 是您理想的选择.Vincotech 始终致力于开发可靠的新方式,不仅仅是对于封装和芯片,也为预涂导热脂提供多种选项.
参考
[1] WACKER? P12 硅基导热脂数据表,版本1.8,2015 年6 月25 日[2] Thermigrease? TG 20032 数据表,2014 年9 月[3]Loctite? PSXPm 数据表,2011 年11 月[4] Vincotech 应用注释,采用相变材料的功率模块,版本02,2016 年4 月[5] Vincotech 应用注释,热界面材料,版本01,2013 年10 月[6]Vince Botyánszki, “采用Si3N4 AMB 基板的MiniSKiiP?”,《《Bodo 功率系统》, 2016 年10 月,第42、43 页[7] Stefan Hopfe, Stefan H?user, “MiniSKiiP – 电机驱动的功率密度控制”
汇总：这篇文章为一篇关于经典材料专业范文可作为功率模块和热界面材料和优势方面的大学硕士与本科毕业论文材料论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献.
参考文献：
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