这主要是由于覆盖在二极管表面的是导热性能较差的FR4(其导热系数小于.℃),因此它对整流桥壳体正表面上的温度均匀化效果很差。同时,这也验证了为什么我们在采用整流桥壳体正表面温度作为计算的壳温时,对测温热电偶位置的放置不同,得到的结果其离散性很差这一原因。图8是整流桥内部热源中间截面的温度分布。由该图也可以进一步说明,在整流桥内部由于器封装材料是导热性能较差的FR4,所以其内部的温度分布极不均匀。我们以后在测量或分析整流桥或相关的其它功率元器件温度分布时,应着重注意该现象,力图避免该影响对测量或测试结果产生的影响。折叠结论通过前面对整流桥三种不同形式散热的分析并结合对一整流桥详细的仿真模型的分析结果,我们可以得出如下结论:1、在计算整流桥的结温时,其生产厂家所提供的Rjc(强迫风冷时)是指整流桥的结与散热器相接触的整流桥壳体表面间的热阻;2、器件参数中所提供的Rja是指该器件在自然冷却是结温与周围环境间的热阻;3、对带有散热器的整流桥且为强迫风冷散热地壳温测量时,应该采用与整流桥壳体相接触的散热器表面温度作为计算的壳温,必要时可以考虑整流桥与散热器间的接触热阻。不应该采用整流桥壳体正面上的温度作为计算的壳温。
1、铝基导热底板:其功能为陶瓷覆铝板(DBC基板)提供联结支撑和导热通道,并作为整个模块的结构基础。因此,它必须具有高导热性和易焊性。由于它要与DBC基板进行高温焊接,又因它们之间热线性膨胀系数铝为16.7×10-6/℃,DBC约不5.6×10-6/℃)相差较大,为此,除需采用掺磷、镁的铜银合金外,并在焊接前对铜底板要进行一定弧度的预弯,这种存在s一定弧度的焊成品,能在模块装置到散热器上时,使它们之间有充分的接触,从而降低模块的接触热阻,保证模块的出力。2、DBC基板:它是在高温下将氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)基片与铜箔直接双面键合而成,它具有优良的导热性、绝缘性和易焊性,并有与硅材料较接近的热线性膨胀系数(硅为4.2×10-6/℃,DBC为5.6×10-6/℃),因而可以与硅芯片直接焊接,从而简化模块焊接工艺和降低热阻。同时,DBC基板可按功率电路单元要求刻蚀出各式各样的图形,以用作主电路端子和控制端子的焊接支架,并将铜底板和电力半导体芯片相互电气绝缘,使模块具有有效值为2.5kV以上的绝缘耐压。3、电力半导体芯片:超快恢复二极管(FRED)和晶闸管(SCR)芯片的PN结是玻璃钝化保护,并在模块制作过程中再涂有RTV硅橡胶,并灌封有弹性硅凝胶和环氧树脂。
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