英飞凌EconoPACK IGBT模块安装说明及应用笔记(3)

4 压出过程

英飞凌专为EconoPACK™4和EconoBRIDGE™4模块开发了一个示范压出工具。图6所示即为该压出工具。可通过英飞凌的正常渠道，索取该工具的图纸。用户必须测试并检验该工具是否适用于特定安装过程和应用。

针对特定PCB电路板调节该工具或开发新工具时，必须考虑到位置接近工具承力面的PCB电路板元件，以防压出过程损坏这些元件。

图6 适用于EconoPACK™ 4和EconoBRIDGE™ 4 模块的压出工具示例

5 模块装配对散热器的要求

在开关（Tvjop）过程中，必须通过散热器，消散模块产生的功率损耗，以免超过数据表中规定的最高允许温度。详细信息请参阅应用笔记2008-01《结温值定义和使用》。

模块安装区内的散热器表面条件极其重要，因为散热器与模块之间的导热界面，对将热量从模块传递到环境中的效率有显著影响。

模块底板与散热器表面之间的接触面，必须保持良好状态、无污染，并应采用新的无纺布进行清洁。

模块底板与散热器之间的接触面，不得超过下列值，参考长度L = 100毫米：

- 表面平坦度≤50um

- 表面粗糙度Rz ≤ 10um

散热器必须具备足够的刚性，以满足装配和随后的装运要求，不对模块的底板造成额外的应力或拉力。在整个装配过程中，特别是当PCB电路板与散热器相连时，不得弯折散热器。

6 导热界面材料的涂敷

由于模块底板和散热器各自具备不同的表面形状，两个结合面之间必然存在空隙。为了消散模块产生的功率损耗，也为了高效地将热流从芯片导入散热器，必须采用导热界面材料（TIM）将这些间隙或空腔填实。最优层厚可以将所有空气挤出，但却不能防止模块底板与散热器表面之间发生金属间接触。

在涂敷导热膏（TCP）时，必须确保均匀涂敷。

应当选择具备永久弹性的TIM，以确保始终如一的良好导热热阻。填塞TIM时应当避免污染螺孔，以确保不影响螺杆力矩。

6.1 采用丝网印刷术涂敷导热膏

人工涂敷导热膏，要确保厚度仅为数微米的涂层均匀一致，绝非易事。人工涂敷形成的导热膏层在均匀性和可重复性方面，始终令人存疑。因此，建议采用丝网印刷术，涂敷导热膏（请参见图7）。除均匀、可重复地涂敷导热膏之外，这种方法还允许针对单独模块，调节导热膏的分布。

可通过英飞凌的正常渠道，索取针对特定模块的丝网印刷模板图纸建议书。用户必须测试并检验该模板是否适用于特定TCP以及装配过程和应用。
A.丝网印刷设备

B. 涂敷导热膏

图7 A. 用于涂敷TCP的丝网印刷设备示例

B. 借助丝网印刷模板涂敷TCP

图8所示为采用丝网印刷术涂敷的导热膏在EconoPACK™ 4模块上的典型分布

图8 采用丝网印刷术涂敷了导热膏之后的EconoPACK™4模块底板

关于借助丝网印刷模板来涂敷导热膏的更多信息，请参阅应用笔记AN2006-02《借助丝网印刷模板对英飞凌模块涂敷导热膏》。

6.2 替代方法：借助滚筒或抹刀涂敷导热膏

如果无法采用推荐的丝网印刷术来涂敷导热膏，则应借助滚筒或抹刀来涂敷导热膏。所涂敷的导热膏的层厚，一般应在50微米到100微米之间。

原则上，取决于厚度d，可将所需导热膏量，换算为下列体积：

d = 50μm  VTCP  0,4cm3

d = 100μm  VTCP  0,8cm3.

既可以借助注射剂来测量体积，也可以从软管中挤出。

可以借助通用滚筒或细齿抹刀来涂敷导热膏。遗憾的是，由此形成的导热膏层在均匀性和可重复性方面，始终令人存疑。为确保和检验装配过程合乎质量要求，以及在培训期间，可借助湿膜梳来控制导热膏的厚度。

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