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用于IGBT模塊的針翅狀(Pin-Fin)散熱結構加工要點

發布時間:2022-08-24   作者:萬富鑫


  這種帶針翅的IGBT模塊的散熱結構,應用于IGBT模塊.

 

  IGBTInsulatedGateBipolarTransistor的簡寫。IGBT器件是功率變流裝置的核芯,廣泛應用于電動/混合動力汽車、軌道交通、變頻家電、電力工程、可再生能源和智能電網等領域,主要功能是將直流電變為交流電,是電力電子最重要的大功率主流器件之一。

 

  目前,國外各大知名IGBT器件供應商,如英飛凌(Infineon)、富士(Fuji)、三菱(Mitsubishi)、瑞薩(Renesas)相繼推出了車用IGBT芯片,精細溝槽柵技術成為主流技術。我國如斯達、比亞迪、中車株洲所等國內器件也已經開始在新能源汽車領域開始大批量替代進口,實現規?;瘧?,具有一定的產業基礎。

 

  隨著溝槽技術的日臻成熟,溝槽精細化對于電動汽車用中低壓IGBT芯片整體性能的提升起到了關鍵性的作用。在新能源電動車上,配套使用的電機控制器由于功率等級較高,對于逆變器的散熱要求也不斷提高,而采用pinfin(針翅)結構的逆變器,可以獲得更大的散熱面積,有效保證逆變器的安全運行。

 

  散熱柱型基板可實現IGBT模塊的水冷高效散熱,散熱柱型(Pin-Fin)基板包括散熱底板,散熱底板的內表面開設有凹槽、用于與IGBT模塊貼合后形成液冷水道,IGBT模塊的針翅位于凹槽內,散熱底板于凹槽的外周側與IGBT模塊之間設置有第一密封件和第二密封件,散熱底板于第一密封件與第二密封件之間設置有環形槽,環形槽的一面與IGBT模塊貼合,并通過散熱底板外表面上的通孔與外界連通。

 

  Al/SiC(鋁碳化硅)復合材料是一種新型的IGBT散熱材料,是目前公證可以提供良好熱鼓脹系數的材料,大大提升了IGBT功率模塊的性能。經測試可多出5倍的產品壽命。

 

  萬富鑫可以根據客戶需求把散熱柱型(Pin-Fin)基板可設計成針狀與弧形等。設計環節主要包含以下內容,首先是對待數據加工的零部件類型、尺寸、型號等內容進行確定,并生成零部件圖樣,同時對數控加工中的工藝性進行分析,確定數控加工的工藝路線,然后明確數控加工的各個工序內容,最后對數控參數和加工刀具進行選擇等。我們第一步將依據設計要求進行鍛造按粗加工、半精加工、精加工的順序,加工精度逐漸提高。這樣,一方面提高了金屬去除率,另一方面滿足了精整車的均勻性要求。先對基板內表面和外表面進行粗加工,然后對內表面和外表面進行精加工。鍛壓過程由于結構力學強度等的考慮,會產生一些水口,需要用CNC銑去水口,方便后續加工。在CNC加工過程中,為了控制變形,我們采用二次加工,去應力,最大可能地減少產品變形度。我們還可以提供從噴砂陽極氧化到電鍍等所需的表面處理,包括做成目前市場上流行的金色。

      東莞市萬富鑫智能裝備有限公司集研發、生產、銷售于一體,并擁有完整、科學的質量管理體系。公司成立于2003年,座落于毗鄰珠三角的東莞市,這里交通便利,人杰地靈,工廠設在東莞市清溪鎮羅馬工業區。目前擁有生產設備:日本BrotherCNC加工中心,發那科,臺群CNC加工中心500臺,5軸聯動CNC加工中心線,切割機,立式鑼床等。

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