电气动态 2026-09-21 0次阅读
作者:高登电气(无锡)有限公司
摘要: 在固态继电器的热管理体系中,很多人只关注基板、外壳的导热能力,却容易忽略界面热阻这个隐形瓶颈。芯片与导热基板之间哪怕微小的空气间隙,都会阻碍热量传导,即便选用高导热石墨材料,热量也会卡在界面处无法快速导出,造成芯片局部高温,长期运行引发器件性能衰减。界面热阻,成为制约功率器件散热能力释放的关键短板。

在固态继电器的热管理体系中,很多人只关注基板、外壳的导热能力,却容易忽略界面热阻这个隐形瓶颈。芯片与导热基板之间哪怕微小的空气间隙,都会阻碍热量传导,即便选用高导热石墨材料,热量也会卡在界面处无法快速导出,造成芯片局部高温,长期运行引发器件性能衰减。界面热阻,成为制约功率器件散热能力释放的关键短板。

传统封装工艺中,界面贴合工艺简单,导热介质厚度不均,经过高低温循环之后,材料容易出现轻微脱层,界面热阻持续变大。在重载、长时间连续工作的工业场景,热阻逐步上升,器件温升不断走高,最终出现温控漂移、过热保护等故障,影响整套自动化设备稳定运行。

高登电气聚焦固态继电器界面热阻痛点,从导热介质选型、压合工艺、封装结构三方面进行优化。选用高稳定性导热界面材料,搭配精密热压合工艺,填充芯片与复合基板之间的微小空隙,最大程度减少空气夹层,打通热量传导链路,让芯片产生的热量高效传递至石墨导热膜与铜基均热板。

为验证界面工艺的可靠性,高登电气开展冷热循环老化测试,反复模拟工业现场温度起伏,观察界面材料的形变、贴合状态,检测长期使用后的界面热阻变化,确保经过成千上万次温度波动后,导热界面不会出现脱层、开裂,维持稳定的导热效果。

在产品实测环节,通过红外热成像检测器件的温度分布,对比优化前后的温升数据。界面热阻优化之后,芯片峰值温度明显下降,器件整体热阻进一步降低,在密闭柜体、多路密集安装等高难度工况下,依旧可以稳定带载运行。

这项界面热阻优化技术,与石墨复合基板方案相辅相成,把材料本身的导热性能充分释放,不浪费导热材料的性能优势。帮助固态继电器在小型化高功率密度设备中,持续稳定输出,延长器件服役周期。

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