flotherm_在產(chǎn)品開發(fā)中的應用-資料下載頁
2025-01-12 08:01本頁面
【正文】 率器件的結構如圖 1所示（功率管的芯片和基板之間是兩面敷銅的氧化鋁陶瓷材料，即 DCB）。n 以前在對 相關 產(chǎn)品進行熱仿真時，所建立的功率器件模型經(jīng)過了一定程度的簡化。主要是省掉了芯片與 DCB、 DCB與銅基板之間的兩個焊料層；同時，把氧化鋁陶瓷及其兩面所敷的銅這三層簡化為一個 DBC實體，并根據(jù)經(jīng)驗給出一個基本等效的導熱系數(shù)值。 銅基板芯片DCBn 這樣簡化的原因主要是忽略很多厚度很小的薄層（如焊料層約 ） ，以減少網(wǎng)格數(shù)量。在如此簡化的情況下，功率器件的結溫模擬得不太準確；但是，從仿真結果和測試數(shù)據(jù)的比較來看，散熱器表面的溫度一般還是比較準的。根據(jù)功率器件資料中的結 殼熱阻和殼 散熱器熱阻把芯片的結溫推算出來，根據(jù)結溫評估熱設計方案。 新的功率器件建模方法 n 去掉原來建模方法中的 DCB層，銅基板繼續(xù)用實體建模，而把芯片直接貼在銅基板的上表面，且分別把器件資料中的結 殼熱阻和殼 散熱器熱阻通過面積折算后，加到銅基板的上下表面。 芯片兩面加上熱阻的銅基板舉例說明n 設某器件的每個 SCR芯片結 殼熱阻是，而芯片面積是 *。面積折算后的表面熱阻值是***106，即 *。 添加熱阻 基板上只有一種芯片，這個熱阻值可以統(tǒng)一附加在基板上表面 ，比如 IGBT基板上就既有 IGBT芯片，又有 DIODE芯片，它們各自有不同的結 殼熱阻，就必須把面積折算后不同的熱阻值分別附加在兩種芯片（與基板相接觸的）下表面。殼 散熱器熱阻 Rthcs的設置與此類似熱阻添加方法n 由于銅基板的熱阻已包括在上述的結 殼熱阻中，其導熱系數(shù)可以取一個很大的數(shù)值，比如設為 5000W/()（銅的實際導熱系數(shù)是 385W/()）。 對比兩種模型的仿真結果，發(fā)現(xiàn)散熱器表面的溫度變化不大，只有 2度左右的差異，但新的建模方法存在以下優(yōu)點：n芯片的結溫可以在仿真結果的云圖中體現(xiàn)，無須再做推算。n忽略不同器件的各種具體的內(nèi)部結構，而只由芯片和基板兩層組成，能減少計算所需的總的網(wǎng)格數(shù)，減少仿真的時間和所需的計算資源。
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