Invertorlardagi IGBT va SiC modullari odatda 200 Vt/sm² dan yuqori ishlaydi. Alyuminiy sovuq plastinka issiqlikni etarlicha tez tarqatish uchun kurashishi mumkin. Ammo ichki qanotlar ishonchli tarzda birlashtirilmasa, hatto sof mis sovuq plastinka ham muvaffaqiyatsiz bo'ladi.
Ushbu maqola nima uchun tanlaganimizni tushuntiradi72% Ag - 28% Cu to'ldiruvchi metall bilan vakuumli lehimlashbizning mis suv blokimiz uchun va u 6Bar bosim sinovidan qanday omon qoladi.
1. Misga yumshoq lehim yoki mash'al bilan payvandlash muammosi
Yumshoq lehim (qalay qo'rg'oshin asosida):
Past issiqlik o'tkazuvchanligi (~ 60 Vt / (m · K)) bo'g'inda to'siq hosil qiladi.
Past erish nuqtasi va yomon emirilish qarshiligi - termal aylanish ostida bo'g'inlar bo'shashadi.
Havoda yonayotgan mash'al (olov):
Mis yuqori haroratda tez oksidlanadi.
Oksid qatlami plomba metallining sirtni namlashiga yo'l qo'ymaydi, bo'shliqlar qoldiradi.
Murakkab katlanmış qanotli geometriyalar uchun takrorlanmaydi.
Ikkala usul ham tebranishli EV muhitida bir necha oydan keyin qochqinlarga yoki yuqori termal qarshilikka olib keladi.
2. Nima uchunvakuumli payvandlashboshqacha
Biz 10⁻³ Pa dan past bosimli vakuumli pechdan foydalanamiz.
Kislorod yo'q → mis oksidi yo'q → to'ldiruvchi metall har bir yuzani namlaydi.
Bir tekis issiqlik taqsimoti → yupqa qanotlarning minimal buzilishi.
Braze bo'g'inlari toza, porloq va partiyadan partiyaga mos keladi.
3. Nima uchun 72Ag28Cu (kumush-mis) to'ldiruvchi metall?
Bu yaqin evtektik qotishma (taxminan 780 daraja eriydi). U sof mis birikmalari uchun boshqa plomba moddalaridan ustundir:
* Issiqlik o'tkazuvchanligi ≈ 380 Vt/(m·K)– sof misga juda yaqin. Lehimli birikma issiq joyga aylanmaydi.
* Misni juda yaxshi namlaydi– erigan 72Ag28Cu 0,05 mm ga yaqin bo‘shliqlarga oqib, buklangan qanotlarning ildizini to‘liq to‘ldiradi.
* Yuqori bo'g'in kuchi– kuchlanish kuchi 300–400 MPa, yumshoq lehimga qaraganda ancha yuqori. Bu sovuq plastinkaning deformatsiyasiz 6Bar bosimini ushlab turishiga imkon beradi.
* Galvanik moslik– kumush va misning glikol-suv sovutgichida elektrod salohiyati o‘xshash, shuning uchun tezlashtirilgan korroziya yo‘q.
4.Qanday qilib biz to'rt qatlamli lehimli plomba moddasini qo'llaymiz - bu besh qavatli qatlamga mos keladi
Bizning suv blokimiz oddiy quti emas. dan qurilganbesh mis qatlami(pastdan yuqoriga):
-Asosiy plastinka
-Lanced ofset qanotlari qatlami
-Ajratish plitasi (kattalangan qanotlarni buklangan qanotlardan ajratib turadi)
-Qopqoq (uy-joy)
Orasidahar bir qo'shni juftlikbu qatlamlardan biz 72Ag28Cu lehimli plomba qatlamini joylashtiramiz. Bu deganiplomba metallining to'rtta qatlamijami. Keyin butun to'plamvakuumli lehimlibir tsiklda.
Qovurish paytida eritilgan plomba har bir qatlamning ikkala yuzasini namlaydi va har bir interfeysni to'liq muhrlaydi. Ushbu usul barcha ichki bo'limlar, jumladan, buklangan-fin zonasi, stagger-fin zonasi va qaytish kanali bo'ylab mustahkam, oqish o'tkazmaydigan bog'lanish hosil qiladi. Har bir qanot to'plami uchun alohida lehimlash bosqichi kerak emas.
5. Tasdiqlash: 6Bar bosim sinovi, 10 daqiqa
Har bir tayyor sovuq plastinka quruq azot bilan sinovdan o'tkaziladi6 bar (600 kPa)10 daqiqa davomida.
Qabul qilinadigan bosimning pasayishi: < 0,05 bar
Hech qanday doimiy deformatsiya ko'rinmaydi yoki o'lchanmaydi.
Nima uchun 6Bar?
Oddiy EV sovutish tizimi 1,5–2,5 barda ishlaydi. 6Bar 2–3 baravar xavfsizlik chegarasini beradi – bu suv bolg‘asi, balandlik o‘zgarishi va uzoq muddatli qarishdan omon qolish uchun yetarli.
Ushbu sinovdan o'tish vakuumli lehimli bo'g'inlarning haqiqatan ham o'tkazmasligini va mis konstruktsiyasi ichki bosimga bardosh bera olishini isbotlaydi.
Xulosa va keyingi qadamlar
Sof missovuq plastinkafaqat issiqlik salohiyatini beradihar bir bo'g'in ishonchli. 72Ag28Cu plomba metall bilan vakuumli lehimlash (to'rt qatlamda qo'llaniladi) bizga yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi, mexanik kuch va 6Bar sinovidan o'tgan oqish o'tkazmaydigan montajni beradi.
Oqim yo'lini batafsil loyihalash uchun - issiqlikni olish uchun buklangan qanotlar va qo'zg'aluvchan qanotlardan qanday foydalanish - bizning ikkinchi maqolamizni o'qing:
Buklangan suzgich va staggered fin: Suyuq sovuq plastinka oqimi dizayni
