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整流模塊主要結(jié)構(gòu)件的功能
日期：2024-11-26 13:46
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摘要：
整流模塊主要結(jié)構(gòu)件的功能分述如下:
1)鋁基導(dǎo)熱底板:其功能為陶瓷覆鋁板(DBC基板)提供聯(lián)結(jié)支撐和導(dǎo)熱通道，并作為整個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。因此，它必須具有高導(dǎo)熱性和易焊性。由于它要與DBC基板進(jìn)行高溫焊接，又因它們之間專線性膨脹系數(shù)鋁為16.7×10-6/℃，DBC約不5.6×10-6/℃)相差較大，為此，除需采用摻磷、鎂的銅銀合金外，并在焊接前對銅底板要進(jìn)行一定弧度的預(yù)彎，這種存在s一定弧度的焊成品，能在模塊裝置到散熱器上時(shí)，使它們之間有充分的接觸，從而降低模塊的接觸熱阻，保證模塊的出力。
2)DBC基板:它是在高溫下將氧化鋁(Al2O3)或氮化鋁(AlN)基片與銅箔直接雙面鍵合而成，它具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性、絕緣性和易焊性，并有與硅材料較接近的專線性膨脹系數(shù)(硅為4.2×10-6/℃，DBC為5.6×10-6/℃)，因而可以與硅芯片直接焊接，從而簡化模塊焊接工藝和降低熱阻。同時(shí)，DBC基板可按功率電路單元要求刻蝕出各式各樣的圖形，以用作主電路端子和控制端子的焊接支架，并將銅底板和電力半導(dǎo)體芯片相互電氣絕緣，使模塊具有有效值為2.5kV以上的絕緣耐壓。
3)電力半導(dǎo)體芯片:超快恢復(fù)二極管(FRED)和晶閘管(SCR)芯片的PN結(jié)是玻璃鈍化保護(hù)，并在模塊制作過程中再涂有RTV硅橡膠，并灌封有彈性硅凝膠和環(huán)氧樹脂，這種多層保護(hù)使電力半導(dǎo)體器件芯片的性能穩(wěn)定可靠。半導(dǎo)體芯片直接焊在DBC基板上，而芯片正面都焊有經(jīng)表面處理的鉬片或直接用鋁絲鍵合作為主電極的引出線，而部分連線是通過DBC板的刻蝕圖形來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)三相整流橋電路共陽和共陰的連接特點(diǎn)，F(xiàn)RED芯片采用三片是正燒(即芯片正面是陰極、反面是陽極)和三片是反燒(即芯片正面是陽極、反面是陰極)，并利用DBC基板的刻蝕圖形，使焊接簡化。同時(shí)，所有主電極的引出端子都焊在DBC基板上，這樣使連線減少，模塊可靠性提高。
4)外殼:殼體采用抗壓、抗拉和絕緣強(qiáng)度高以及熱變溫度高的，并加有40%玻璃纖維的聚苯硫醚(PPS)注塑型材料組成，它能很好地解決與銅底板、主電極之間的熱脹冷縮的匹配問題，通過環(huán)氧樹脂的澆注固化工藝或環(huán)氧板的間隔，實(shí)現(xiàn)上下殼體的結(jié)構(gòu)連接，以達(dá)到較高的防護(hù)強(qiáng)度和氣閉密封，并為主電極引出提供支撐。
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