热界面材料层空洞对有无基板IGBT模块芯片结温影响对比研究

新兴的无基板模块广泛应用于新能源领域,其对热界面材料的涂敷要求较高,但相关的研究目前较少。文章针对热界面材料(Thermal Interface Material,TIM)层空洞率不同时,对有、无基板IGBT模块上的芯片结温变化规律进行了仿真研究。通过建立精确数值模型进行稳态热仿真试验,根据试验结果定量分析有、无基板模块上的芯片结温受TIM空洞影响程度。结果表明,相比无基板模块,有基板模块上的芯片结温低,试验芯片分别低8.578 K和9.544 K左右;在TIM层空洞率上升时,对于结温升高速率,无基板模块比有基板模块大,无基板模块的大芯片和小芯片的升温速率分别约为对应的有基板模块大、小芯片的32.190倍和240.875倍;大芯片结温上升速率均比小芯片低,对于有、无基板的模块而言,前者分别约为后者的23倍和3倍。无基板模块对TIM层状态更敏感,要求更高。