স্বয়ংচালিত গ্রেড IGBT পাওয়ার মডিউল তাপ অপচয় সাবস্ট্রেট প্রযুক্তি

জিবিটি পাওয়ার মডিউলের ব্যর্থতার প্রধান কারণ হল অতিরিক্ত তাপমাত্রার কারণে তাপীয় চাপ।IGBT পাওয়ার মডিউলের স্থায়িত্ব এবং নির্ভরযোগ্যতার জন্য ভাল তাপ ব্যবস্থাপনা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।নতুন শক্তির গাড়ির মোটর কন্ট্রোলার একটি সাধারণ উচ্চ শক্তির ঘনত্বের উপাদান, এবং নতুন শক্তির যানবাহনের কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তার উন্নতির সাথে পাওয়ার ঘনত্ব এখনও বৃদ্ধি পাচ্ছে।মোটর কন্ট্রোলারের IGBT পাওয়ার মডিউল দীর্ঘমেয়াদী অপারেশন এবং ঘন ঘন স্যুইচিংয়ের কারণে প্রচুর তাপ উৎপন্ন করবে।তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে, IGBT পাওয়ার মডিউলের ব্যর্থতার সম্ভাবনাও উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পাবে, যা শেষ পর্যন্ত মোটরের আউটপুট কর্মক্ষমতা এবং গাড়ির ড্রাইভ সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতাকে প্রভাবিত করবে।.অতএব, আইজিবিটি পাওয়ার মডিউলের স্থিতিশীল অপারেশন বজায় রাখার জন্য, মডিউল নির্ভরযোগ্যতা সূচকের প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে মডিউলের অভ্যন্তরীণ তাপ দ্রুত এবং কার্যকরভাবে হ্রাস করার জন্য একটি নির্ভরযোগ্য তাপ অপচয় নকশা এবং একটি মসৃণ তাপ অপচয় চ্যানেল প্রয়োজন।

1. আইজিবিটি মডিউলের তাপ অপচয় সাবস্ট্রেটের ফাংশন এবং প্রকার

তাপ অপচয় সাবস্ট্রেট হল আইজিবিটি পাওয়ার মডিউলের মূল তাপ অপচয় ফাংশন কাঠামো এবং চ্যানেল, এবং এটি মডিউলে তুলনামূলকভাবে উচ্চ মান সহ একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান।তাপীয় সম্প্রসারণ সহগ, পর্যাপ্ত কঠোরতা এবং স্থায়িত্বের মতো বৈশিষ্ট্যগুলি।

1. কপার সুই তাপ সিঙ্ক সাবস্ট্রেট

কপার পিন-টাইপ তাপ অপচয় সাবস্ট্রেটের একটি পিন-ফিন কাঠামো রয়েছে, যা তাপ অপচয়ের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে, যা পাওয়ার মডিউলটিকে একটি পিন-ফিন সরাসরি শীতল কাঠামো তৈরি করতে দেয়, কার্যকরভাবে মডিউলের তাপ অপচয় কার্যকারিতা উন্নত করে এবং পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর মডিউলের ক্ষুদ্রকরণকে প্রচার করে।যেহেতু নতুন শক্তির গাড়ির মোটর কন্ট্রোলারের জন্য পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর মডিউলগুলির তাপ অপচয় দক্ষতা এবং ক্ষুদ্রকরণের জন্য উচ্চ প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, তাই তারা নতুন শক্তির যানবাহনের ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।

তামার সুই তাপ অপচয় সাবস্ট্রেটের প্রক্রিয়া প্রবাহ উপরের চিত্রে দেখানো হয়েছে।উৎপাদনের প্রধান ধাপগুলির মধ্যে রয়েছে: ছাঁচ নকশা, উন্নয়ন এবং উত্পাদন, কোল্ড প্রিসিশন ফোরজিং, শেপিং পাঞ্চিং, সিএনসি মেশিনিং, ক্লিনিং, অ্যানিলিং, স্যান্ডব্লাস্টিং, বেন্ডিং আর্ক, ইলেক্ট্রোপ্লেটিং, রেজিস্ট্যান্স সোল্ডারিং/এনগ্রেভিং ট্রেসেবিলিটি কোড, পরিদর্শন পরীক্ষা ইত্যাদি।

2. কপার ফ্ল্যাট বেস তাপ সিঙ্ক

তামার ফ্ল্যাট নীচের তাপ অপচয় সাবস্ট্রেটটি ঐতিহ্যগত ক্ষেত্রে পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর মডিউলগুলির জন্য একটি সাধারণ তাপ অপচয়ের কাঠামো।এর প্রধান কাজ হল মডিউলের তাপ বাইরের দিকে স্থানান্তর করা এবং মডিউলটির জন্য যান্ত্রিক সহায়তা প্রদান করা।এই পণ্যটি ঐতিহ্যগতভাবে শিল্প নিয়ন্ত্রণ এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়, এবং বর্তমানে নতুন শক্তি শক্তি উৎপাদন এবং শক্তি সঞ্চয়ের মতো উদীয়মান ক্ষেত্রেও ব্যবহৃত হয়।

উপরের চিত্রে তামার সমতল-নীচের তাপ অপচয় সাবস্ট্রেটের প্রক্রিয়া প্রবাহ দেখানো হয়েছে।প্রধান উত্পাদন পদক্ষেপগুলির মধ্যে রয়েছে: শিয়ারিং, পাঞ্চিং এবং ব্ল্যাঙ্কিং, সিএনসি মেশিনিং, বস পাঞ্চিং/ফ্ল্যাটেনিং, স্যান্ডব্লাস্টিং, ইলেক্ট্রোপ্লেটিং, বেন্ডিং আর্ক, সোল্ডার মাস্ক, পরিদর্শন পরীক্ষা ইত্যাদি।

2. স্বয়ংচালিত গ্রেড আইজিবিটি পাওয়ার মডিউলের তাপ অপচয় পদ্ধতি

বর্তমানে, স্বয়ংচালিত-গ্রেড আইজিবিটি পাওয়ার মডিউলগুলি সাধারণত তাপ অপচয়ের জন্য তরল কুলিং ব্যবহার করে এবং তরল শীতলকে পরোক্ষ তরল শীতল এবং সরাসরি তরল শীতলকরণে ভাগ করা হয়।

1. পরোক্ষ তরল কুলিং

পরোক্ষ তরল কুলিং একটি সমতল-নীচের তাপ-বিচ্ছুরণকারী সাবস্ট্রেট ব্যবহার করে।তাপ-পরিবাহী সিলিকন গ্রীসের একটি স্তর সাবস্ট্রেটের নীচে প্রয়োগ করা হয়, যা তরল-শীতল প্লেটের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সংযুক্ত থাকে।শীতল তরল তরল-ঠান্ডা প্লেটের মধ্য দিয়ে যায়।তাপ-বসরণকারী পথ হল চিপ-ডিবিসি সাবস্ট্রেট-ফ্ল্যাট-বটমড তাপ-ডিসিপিটিং সাবস্ট্রেট-থার্মাল সিলিকন গ্রীস-তরল ঠান্ডা প্লেট-কুল্যান্ট।অর্থাৎ, চিপ হল তাপের উৎস, এবং তাপ প্রধানত DBC সাবস্ট্রেট, ফ্ল্যাট বটম তাপ ডিসিপেশন সাবস্ট্রেট এবং তাপ পরিবাহী সিলিকন গ্রীসের মাধ্যমে তরল কুলিং প্লেটে সঞ্চালিত হয়, এবং তরল কুলিং প্লেট তারপর তরল কুলিং এবং পরিচলনের মাধ্যমে তাপ নিঃসরণ করে।

পরোক্ষ তরল কুলিংয়ে, আইজিবিটি পাওয়ার মডিউল সরাসরি শীতল তরলের সাথে যোগাযোগ করে না এবং তাপ অপচয়ের দক্ষতা বেশি নয়, যা পাওয়ার মডিউলের শক্তি ঘনত্বকে সীমাবদ্ধ করে।

2. সরাসরি তরল কুলিং

সরাসরি তরল কুলিং একটি পিন-টাইপ তাপ অপচয় সাবস্ট্রেট ব্যবহার করে।পাওয়ার মডিউলের নীচে অবস্থিত তাপ অপচয় সাবস্ট্রেট একটি পিন-ফিন তাপ অপচয়ের কাঠামো যোগ করে, যা কুল্যান্টের মাধ্যমে তাপ অপচয় করার জন্য সরাসরি সিলিং রিং দিয়ে যোগ করা যেতে পারে।তাপ অপচয়ের পথ হল চিপ-ডিবিসি সাবস্ট্রেট-পিন তাপ অপচয় সাবস্ট্রেট -কুল্যান্ট, তাপীয় গ্রীস ব্যবহার করার প্রয়োজন নেই।এই পদ্ধতিটি আইজিবিটি পাওয়ার মডিউলটিকে কুল্যান্টের সাথে সরাসরি যোগাযোগ করে, মডিউলের সামগ্রিক তাপ প্রতিরোধের প্রায় 30% হ্রাস করা যেতে পারে এবং পিন-ফিন কাঠামো তাপ অপচয়ের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রটিকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে, তাই তাপ অপচয়ের দক্ষতা ব্যাপকভাবে উন্নত হয় এবং IGBT-এর শক্তি ঘনত্ব আরও উচ্চ ক্ষমতার মডিউল ডিজাইন করা যেতে পারে।