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  发布时间:2009-09-16 阅读: 下载次数:  
IGBT导热硅脂涂覆装置的研发

工艺部 杨建伟

   IGBT模块是变频器产品的主要部件,其使用寿命直接影响变频器产品的成本和寿命。因此,延长IGBT模块的使用寿命至关重要。
  IGBT模块的使用寿命取决于自身散热的好坏。设计中把其底板与散热器相连接,其间隙涂覆导热硅脂。导热硅脂热性能优异,有卓越的稳定性,耐温性和低渗出性。能够有效的将热散出,以填充或涂覆的方式,导出元器件所产生的热量。导热硅脂涂覆工艺要求:
  1. 清洗待涂覆表面,除去油污。
  2. 然后将导热硅脂直接挤出,均匀的涂覆在待涂覆表面。
  3. 注意施工表面应该均匀一致,只要涂敷薄薄一层即可。
  4. 可通过静置、加压或真空排泡的办法来解决使用过程中夹带的少量空气。
  5. 导热硅脂的使用不是涂的越多越好,而是在保证填满间隙的前提下越薄越好(一般为100μm)。
  由此可见,满足导热硅脂涂覆工艺要求,是保证IGBT模块散热质量,延长使用寿命的关键。

  一、 传统的涂覆工具

  使用螺丝刀或相似工具将导热硅脂刮平。经常出现以下问题:
  1. 涂覆厚度和均匀性不能保证。
  2. 涂覆过程中,导热硅脂容易进入到IGBT模块的安装孔里,改变螺栓的紧固力矩值,影响安装质量。
  3. 涂覆加压排泡不充分,使导热硅脂夹带少量空气,安装后导致IGBT模块底板局部无导热硅脂,严重影响IGBT模块散热质量。研发一种新型的IGBT导热硅脂涂覆装置,势在必行。

  二、 新型的涂覆装置

  工艺部人员查阅了大量的国内外资料,成功研发了新型的涂覆装置。
 

  1. 结构
  新型的涂覆装置主体结构为盒体半开式结构,如图所示。

  2.制作
  盒体采用1.5mm厚的钢板和铝型材制作。
  定位板由3mm厚的镀锌钢板制成,对应IGBT模块安装孔位置和大小,制作不同的定位板。
  金属漏板采用0.12mm不锈钢板,由激光设备切割制成。依据IGBT模块工作时底板结温点分布,设计了金属漏板板孔的位置和大小。
  3. 使用
  选择与IGBT模块配套的定位板和金属漏板,在定位板上放置IGBT模块,使金属漏板紧贴模块底板,把导热硅脂放到金属漏板上面,使用刮板涂满漏板上的孔即可。

  三、成果

  1.该装置获得了国家专利发明奖。专利号:200820012529.5
  2.该装置保证了导热硅脂涂覆的质量要求,延长了IGBT模块的使用寿命。
  3.该装置操作方便,提高了工作效率,减少了导热硅脂的浪费。
  4. 该装置已经在公司使用将近一年,完全取代了传统的涂覆工具,工程现场反馈良好。


社会责任
振兴民族装备制造业,提升我国国际竞争力