Vakuumā lodētu vara aukstuma plākšņu kvalitātes kontrole IGBT dzesēšanai
Iepriekšējos rakstos mēs apspriedām tā iekšējo dizainuvakuumlodēta vara aukstā plāksne, ieskaitotsalocīta spuru struktūra, nobīdes spuras struktūraun iemesli, kāpēc izvēlēties tīru vara un sudraba{0}}vara cietlodēšanas sakausējumu.
Tomēr efektīva iekšējā plūsma ir tikai daļa no risinājuma.
IGBT moduļiem un citām lieljaudas{0}}elektroniskām ierīcēm galīgā termiskā veiktspēja arī lielā mērā ir atkarīga no diviem faktoriem, kas bieži tiek ignorēti:
* Montāžas virsmas līdzenums
* Dzesēšanas kanāla blīvējuma uzticamība
Pat labi{0}}izstrādāta aukstā plāksne var zaudēt veiktspēju, ja kontaktvirsma nav pietiekami plakana vai ja lodētā konstrukcija nevar izturēt-ilgstošu spiedienu un termisko ciklu.
Tāpēc katra aukstā plāksne pirms nosūtīšanas tiek pakļauta galīgajai apstrādei un spiediena pārbaudei.
Kāpēc mēs veicam mušu griešanu pēc vakuumlodēšanas
Laikāvakuumlodēšanas process,vara komplektu uzkarsē līdz augstai temperatūrai un pēc tam atdzesē līdz istabas temperatūrai.
Lai gan process tiek rūpīgi kontrolēts, joprojām var rasties nelieli kropļojumi. Dažos gadījumos nelielas cietlodēšanas paliekas var palikt arī uz montāžas virsmas.
Daudzām mehāniskām daļām tā var nebūt liela problēma.
Tomēr IGBT aukstuma plāksnei virsmas līdzenums tieši ietekmē termisko pretestību.
Montāžas virsmas atjaunošanai veicam mušu griešanu pēc lodēšanas.
Mušas griešana ir apstrādes process, kurā tiek izmantots viena{0}}punkta griešanas rīks, lai izveidotu ļoti līdzenu virsmu lielā laukumā.
Pēc mušu griešanas mēs kontrolējam montāžas virsmas līdzenumu ar precizitāti 0,05 mm visā saskares laukumā. Mēs arī ierobežojam augstuma starpību starp malu un virsmas centru līdz mazākam par 0,01 mm, lai nodrošinātu vienmērīgu kontakta spiedienu, kad ir uzstādīts IGBT modulis.
Šīs vērtības ir balstītas uz praktisko termiskās saskarnes materiāla veiktspēju, nevis uz patvaļīgiem ražošanas mērķiem.
Lielākā daļa termiskās smērvielas un fāzes{0}}maiņas materiālu var kompensēt nelielas virsmas spraugas, taču, kad sprauga kļūst pārāk liela, starp moduli un aukstuma plāksni paliek gaisa kabatas. Tā kā gaiss ir ļoti slikts siltumvadītājs, kontakta termiskā pretestība ievērojami palielinās. Rezultāts ir augstāka savienojuma temperatūra un samazināta dzesēšanas veiktspēja.
Kāpēc malu līdzenums ir arī svarīgs
Apspriežot plakanumu, daudzi cilvēki koncentrējas tikai uz montāžas virsmas centru.
Patiesībā malu apstākļi ir vienlīdz svarīgi.
Ja pēc apstrādes malas ir noapaļotas vai nedaudz zemākas par centru, IGBT modulis var saskarties tikai ar daļu aukstās plāksnes virsmas.
Tas var radīt nevienmērīgus iespīlēšanas spēkus un nevienmērīgu siltuma pārnesi pāri moduļa pamatplāksnei.
Laika gaitā var veidoties lokāli karstie punkti, īpaši lielas jaudas{0}}lietotnēs.
Šī iemesla dēļ ražošanas laikā mēs pārbaudām gan kopējo līdzenumu, gan malu kvalitāti.
Mērķis ir nodrošināt, lai visa montāžas virsma pēc montāžas varētu sasniegt vienmērīgu kontaktspiedienu.
Katra aukstā plāksne ir pārbaudīta ar spiedienu
Pēc apstrādes pabeigšanas katrai gatavajai aukstajai plāksnei pirms nosūtīšanas tiek veikta spiediena pārbaude. Pārbaudi veic, izmantojot sauso slāpekli pie 6 bāru spiediena, un spiedienu uztur 10 minūtes. Lai izturētu pārbaudi, spiediena kritumam visā testa laikā jāpaliek zem 0,05 bāriem, bez redzamām noplūdēm un konstrukcijas paliekošām deformācijām.
Šis tests pārbauda gan lodēto savienojumu integritāti, gan kopējās konstrukcijas izturību.
Kāpēc mēs pārbaudām pie 6 bar
Lielākā daļa EV dzesēšanas sistēmu darbojas ar spiedienu, kas ievērojami zemāks par 6 bāriem.
Tipisks dzesēšanas šķidruma cilpas spiediens normālas darbības laikā bieži ir aptuveni 1,5 līdz 2,5 bāri.
Pārbaude ar augstāku spiedienu nodrošina papildu drošības rezervi reālos{0}}pasaules apstākļos, piemēram:
* Spiediena svārstības darbības laikā
* Termiskā izplešanās un saraušanās
* Transportlīdzekļa vibrācija
* Ilgtermiņa{0}}novecošanās
Citiem vārdiem sakot, aukstuma plāksne tiek pārbaudīta ārpus parastajiem darba apstākļiem, lai nodrošinātu uzticamu darbību visā tās kalpošanas laikā.
Vakuumlodētiem mezgliem spiediena pārbaude arī apstiprina, ka daudzslāņu lodētie savienojumi ir pilnībā noslēgti.
Kāpēc šis dizains labi darbojas EV invertoriem
Vilces invertori rada ievērojamu siltumu salīdzinoši nelielā platībā.
Lai saglabātu veiktspēju un uzticamību, dzesēšanas sistēmai ir efektīvi jānoņem siltums, vienlaikus saglabājot pēc iespējas vienmērīgāku temperatūras sadalījumu.
Vairākas šīs aukstās plāksnes funkcijas veicina šī mērķa sasniegšanu.
Augstas siltuma plūsmas spēja
Tīra vara siltumvadītspēja ir aptuveni 400 W/(m·K), ļaujot siltumam ātri izplatīties no IGBT pamatnes uz dzesēšanas struktūru.
Salocītā spuras daļa palielina iekšējās virsmas laukumu, savukārt nobīdītā spuras daļa veicina spēcīgāku dzesēšanas šķidruma sajaukšanos un turbulenci.
Kopā tie palīdz samazināt kopējo termisko pretestību.
Vienmērīgāks temperatūras sadalījums
Centrālā -padeves ieplūde un simetriskais plūsmas ceļš palīdz vienmērīgāk sadalīt dzesēšanas šķidrumu pa dzesēšanas virsmu.
Tas var samazināt temperatūras svārstības starp dažādām moduļa zonām un uzlabot vispārējo siltuma līdzsvaru.
Uzticama mehāniskā konstrukcija
Aukstajā plāksnē tiek izmantota vakuumlodēšana ar 72Ag28Cu sudraba-vara pildvielu sakausējumu, nevis līmvielas vai mīkstlodmetālu.
Rezultāts ir pilnībā metālisks savienojums ar augstu konstrukcijas izturību un labu ilglaicīgu -stabilitāti.
Apvienojumā ar spiediena pārbaudi tas nodrošina papildu pārliecību prasīgiem automobiļu un rūpnieciskiem lietojumiem.
Tipiskas kvalitātes pārbaudes
Kā daļu no mūsu standarta ražošanas procesa mēs veicam:
*Virsmas līdzenuma pārbaude
* Malu kvalitātes pārbaude
*6 bāru spiediena pārbaude
* Spiediena krituma ierakstīšana
Klientiem, kuriem nepieciešama papildu validācija, mēs varam arī organizēt termiskās cikla pārbaudes, nejaušas vibrācijas testus, spiediena impulsu testēšanu un citus lietojumprogrammu{0}}uzticamības novērtējumus, pamatojoties uz darbības vidi.
Lai gan iekšējām spuru konstrukcijām bieži tiek pievērsta vislielākā uzmanība, galīgie apstrādes un testēšanas procesi ir vienlīdz svarīgi.
Daudzās -jaudas dzesēšanas lietojumprogrammās ilgtermiņa uzticamība{1}} ir atkarīga ne tikai no tā, cik efektīvi tiek noņemts siltums, bet arī no tā, cik vienmērīgi aukstuma plāksne darbojas pēc tūkstošiem darbības stundu.
