GBT是一种新型的半导体器件，作为新型功率半导体器件的主流器件，无论在工业、 通信、3C电子等传统领域，还是轨道交通、新能源、智能电网、新能源汽车等战略性新兴产业领域，IGBT都发挥着至关重要的作用。

    IGBT？榧词枪β势骷，其具有驱动电压低、功率处理能力强、开关频率高等优点。但也离不开热学特性，功率半导体？榈娜醯闶枪构龋虼耍浯砣攘康哪芰υ蚧嵯拗破涓吖β实挠τ。

一，IGBT？橹械娜裙芾

    IGBT因其高功率密度而产生大量热量，功率器件与散热器之间存在的空气间隙会产生非常大的接触热阻，显著增大两个界面之间的温差。为了确保IGBT？楦咝、安全和稳定地工作，对其热管理技术也是新型产品设计和应用的最重要环节。

    一般用来降低界面接触热阻的方法是填充柔软的导热材料，即热界面材料（Thermal Interface Materials，TIM）。合理的选择TIM，不仅要考虑其热传导能力，还要兼顾生产中的工艺、维护操作性及长期可靠性。10℃法则表明：器件温度每降低10℃，可靠性增加1倍，目前由于IGBT因热失控而导致失效的现象最为常见，可以说，大部分的IGBT功率半导体？榈氖г蚨加肴攘坑泄兀虼耍煽康娜裙芾硎潜Ｕ螴GBT长期使用的当务之急。IGBT的可靠性也成为目前行业研究的热点所在。

二， 针对IGBT？榈母咝裙芾矸椒

    从热设计的角度而言，可以从三个方面降低热阻：封装材料，TIM，散热器。目前，IGBT主要散热方案为风冷与液冷，将IGBT直接安装在散热器上，IGBT？榈娜攘客ü齌IM直接传递到散热器的外壳，再通过风冷或液冷强制对流的方式将热量带走。

?IGBT？樯⑷仁疽馔

    近年来，对IGBT用TIM提出了更高的要求：低热阻及长期使用的可靠性。为了保障客户对不同IGBT？樯⑷刃枨螅 针对客户的不同应用需求，提出多项选择的高可靠性散热解决方案。

1）   21-6series 系列TIM石墨

保驾IGBT模块，长效可靠不维修

    21-6series系列 TIM石墨系列属于低密度石墨，具有一定的压缩性能，因其具有长期使用可靠性已在客户大量应用。 工程师用 200μm TIM 石墨和 3.3W/m·K 常规 Thermal Grease 进行了压缩—热阻测试对比，在 70 PSI 的压缩应力下，TIM 石墨的热阻更低，具有更加优异的导热效果，并且具有长期的耐高低温性能。可大幅度降低客户后期因维修产生的费用。

    与此同时，TIM 石墨水平热扩散系数达到900 mm2/s，且可模切成特定形状易安装，目前已实现在终端客户的自动化装配。

Thermal Resistance vs Compression

2）   21-4series 系列抗“Pump-out”导热硅脂保护IGBT？椋踩诵泻阄榷

    导热硅脂因其表面润湿性好，接触热阻低，最早作为 TIM 应用在 IGBT ？椤５芄β势骷长期工作热胀冷缩的影响，根据以往使用传统导热硅脂的经验，多少会存在固有材料的迁移现象，也就是所说的“泵出”（pump-out）的问题，从而使 IGBT ？橛肷⑷绕髦洳掌湎叮哟ト茸柙龃。另一方面，传统硅脂还会随着小分子硅油的挥发，出现砂化变干的问题，从而影响散热效果，且后期维护不易清理、厚度不可控。因此，传统硅脂散热方案，也会使客户对IGBT模块的可靠性和性能会产生疑虑。

 抗“Pump-out”导热硅脂系列产品，完美解决传统导热硅脂泵出问题，确保 IGBT ？楦佑行У纳⑷群涂煽康脑诵。

3）  21-7series 系列导热相变材料保障IGBT模块，释放潜热新选择

    导热相变材料是一种随温度变化而改变形态的材料。  21-7系列导热相变材料，在室温下保持固态，直到 IGBT ？樯璞傅墓ぷ魅攘渴蛊洹叭刍辈⒔润整个界面，其极低的热阻可高效的将热量导出。在低于相变温度时，又转变成固态，可避免像导热硅脂那样溢出的风险。

 持续探索热界面材料新配方，应对IGBT？榈既鹊男绿粽剑繁Ｉ璞冈谄渖芷谀冢哂形榷ǖ娜刃阅芏⒏由⑷雀咝Ш驮诵锌煽康恼迦裙芾斫饩龇桨浮

文章来源（JONES）