大功率半导体元件对电子散热器有哪些要求

      大功率半导体元件因功率大，对所配置的电子散热器要求相对高点，尤其是散热性能方面要突出。大功率电子元件半导体包括：晶闸管，整流管，GTO、IGCT、SGCT、IEGT等器件，相对于模块器件的特点是双面导电，双面散热，这就决定了散热器有别于模块的散热器。具体表现在机械强度，导电性能，散热性能和电腐蚀性能等方面。

　　针对上述四个方面，我们设计散热器或使用散热器首先要考虑其适用性。比如大电解电源和中频电源用晶闸管散热，首先考虑的是散热器的导电率，散热器的有效截面，这就要求原则上使用铜材。

　　中压串联的TCR，高压直流输电等设备采用铝合金材质，在一些中压工业变频领域也会有大量的不锈钢水路压铸铝合金结构，这款产品价格适当，可靠性极高，目前ABB一年的采购量据说就在3万只左右。

　　最近流行的ABB的StakPak，东芝的IEGT，西玛的平板IGBT等在国内逐渐热起来，并得到一定的应用，

　　这类器件的最大特点是承压低，但受力必须要均一，ABB的器件要求相对较低，但IEGT的要求会高的多。这是因为IEGT是有大量的IGBT芯片和Diode芯片组成，其受力均匀与否直接影响散热，最后反馈到局部温度升高，部分芯片的参数会产生飘逸。最终影响整个器件的可靠性。

　　这就要求水冷散热器的结构设计相对晶闸管更复杂，对温度场和应力场提出更高的要求。而不能单单以热阻来作为热性能指标。

　　目前最常见的流道结构设计为蚊香型结构，焊接工艺以钎焊为主。如果FSW工艺足够好，也是可以实现焊接型的结构。