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整流模塊主要結構件的功能
日期：2022-08-10 23:47
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摘要：
整流模塊主要結構件的功能分述如下:
1)鋁基導熱底板:其功能為陶瓷覆鋁板(DBC基板)提供聯結支撐和導熱通道，并作為整個模塊的結構基礎。因此，它必須具有高導熱性和易焊性。由于它要與DBC基板進行高溫焊接，又因它們之間專線性膨脹系數鋁為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行一定弧度的預彎，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，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，它具有優良的導熱性、絕緣性和易焊性，并有與硅材料較接近的專線性膨脹系數(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，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)電力半導體芯片:超快恢復二極管(FRED)和晶閘管(SCR)芯片的PN結是玻璃鈍化保護，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氧樹脂，這種多層保護使電力半導體器件芯片的性能穩定可靠。半導體芯片直接焊在DBC基板上，而芯片正面都焊有經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板的刻蝕圖形來實現的。根據三相整流橋電路共陽和共陰的連接特點，FRED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，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。