作者：vbond 發布時間：2025-04-27 14:20 瀏覽次數 :
在電力電子器件功率密度持續提升的背景下，散熱問題已成為制約IGBT性能的關鍵瓶頸。DTS（Double-sided Thermal Solution）雙面散熱解決方案通過創新性的結構設計，將傳統單面散熱模塊的熱阻降低40%以上，正在引領新一代IGBT封裝技術的變革。
DTS技術的核心突破在于實現了芯片的雙向熱傳導路徑。與傳統單面散熱模塊相比，DTS方案在芯片上下表面同時布置散熱通道，通過AMB陶瓷基板和頂部銅板構建完整的熱流路徑。這種設計使得熱量可以從芯片的兩個表面同時導出，顯著改善了溫度分布均勻性。實測數據顯示，在相同功率條件下，DTS模塊的最高結溫可比傳統模塊降低25-30℃，這直接帶來了器件可靠性的數量級提升。
在材料選擇方面，DTS解決方案采用了多項先進材料技術協同工作。底部采用高熱導率的AMB銅陶瓷基板（熱導率>200W/mK），頂部使用高強度的銅散熱蓋板，中間通過燒結銀材料（導熱系數>250W/mK）實現芯片與散熱組件的可靠連接。這種材料組合不僅提供了優異的熱性能，還確保了模塊的機械強度和環境適應性。
工藝實現上，DTS方案面臨著多項技術挑戰。首先是芯片雙面互連技術，需要開發特殊的焊接或燒結工藝確保上下散熱路徑的可靠性。其次是模塊的組裝精度控制，各組件間的配合公差需要控制在微米級。目前行業領先企業已開發出專用的自動化生產設備，通過視覺定位和壓力控制技術，實現了DTS模塊的規模化量產。
應用案例顯示，采用DTS解決方案的IGBT模塊在新能源汽車主逆變器中表現突出。在持續200kW功率輸出條件下，模塊溫升比傳統產品降低35℃，這使得系統可以工作在更高環境溫度下，或者允許減小散熱器尺寸。在光伏逆變器領域，DTS模塊的壽命預計可達傳統產品的2倍以上，大幅降低了系統的全生命周期成本。
展望未來，DTS技術將繼續向更高集成度和智能化方向發展。下一代產品將集成溫度傳感器和電流檢測功能，實現模塊狀態的實時監控。同時，與碳化硅等寬禁帶半導體技術的結合，將進一步提升DTS解決方案的性能優勢。預計到2026年，DTS技術在新能源汽車用IGBT模塊中的滲透率將超過60%，成為主流的散熱解決方案。
DTS雙面散熱技術的出現，不僅解決了高功率IGBT模塊的散熱難題，更為電力電子設備的小型化和高效化開辟了新路徑。隨著工藝的不斷成熟和成本的持續下降，這項技術必將推動整個行業向更高功率密度、更可靠的方向快速發展。