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IGBT模块安装指南

安装的重要性
功率模块早期失效通常是由于安装不当造成的。安装不当会导致结温过高,从而显著缩短模块的使用寿命。因此,必须严格按照正确的安装步骤进行安装:

  • 清洁表面
  • 选择位置
  • 涂抹导热硅脂
  • 确保模块安全
  • 连接电路
Section image

清洁安装表面
清洁安装表面:确保基板和散热器表面的粗糙度≤10μm ,平整度(10cm范围内) ≤20μm 。避免对模块施加不均匀的力,以免造成内部损坏。


安装位置的选择
单模块:中心安装以降低热阻。
多模块:根据发热情况均匀分布


导热硅脂的应用
导热硅脂(热阻 60℃/W/in)比空气(1200℃/W/in)好得多,显著降低了接触热阻。
但是,厚度应控制在 50-100 μm 以内(以边缘的油脂线为参考),太厚会增加热阻,太薄会留下缝隙。


固定螺栓的安装
涂抹导热硅脂后,将模块正确放置在散热器上。首先,均匀地用螺丝刀拧入(扭矩约为 0.5 Nm),插入深度约为总深度的一半。然后,使用专用工具进行紧固,扭矩通常控制在 3 Nm 至 6 Nm 之间。
为确保良好的热接触,螺栓的拧紧应按对角线顺序进行。例如,SHYSEMI 建议按以下顺序拧紧这 8 个螺栓:

按以下顺序用手拧紧螺栓,扭矩约为 0.5 牛米:

2 → 6 → 3 → 7 → 4 → 8 → 1 → 5;

按顺序用手拧紧各个螺栓,扭矩为 3N·m 至 6N·m:

2→6→ 3→7→4→8→ 1→5。

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首次安装时,确保扭矩不超过 0.5 Nm。第二次安装时,无论铜基板还是其他基板,都应使用手动扭矩扳手完成。 AlSiC基板。考虑到导热硅脂的渗透作用,一般需要在几个小时后重新拧紧螺栓。

Section image

这种三点固定定位方式要求确保模块边缘在安装过程中不受损坏。此外,还需要控制螺栓的插入深度。因此,必须注意螺栓的有效长度应在 6.5 毫米至 10 毫米的范围内。

安装自攻螺钉以固定PCB

在某些高度为 17mm 的模块顶部,设有用于固定 PCB 板的自攻螺丝安装孔。配套的自攻螺丝规格为 M2.5,有效螺纹长度为 4-10mm。有效螺纹长度需要根据 PCB 板的厚度进行调整。推荐示例如下:

应根据PCB的厚度调整线材的有效长度,推荐示例如下:

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安装自攻螺钉前,请确保PCB板上的孔与自攻螺钉的安装孔对齐,并在整个安装过程中保持自攻螺钉垂直。由于自攻螺钉安装孔上方1.5mm的深度为进口孔结构,因此无需对PCB板的初始厚度加上这1.5mm的距离施加任何扭矩,只需用力按压即可;完成上述步骤后,即可施加扭矩将自攻螺钉拧入安装孔。整个安装过程的扭矩要求不得超过0.5N· m。

自攻螺钉的正确安装 自攻螺钉的错误安装

其他注意事项:

  1. 为防止安装过程中损坏模块内部结构,请避免使用过长的螺纹;具体长度请参考数据表。
  2. 固定电源母线和电源端子的所有螺丝都应使用相同的扭矩拧紧,具体尺寸可在数据表中查阅。
  3. 不要对主端子和控制端子使用回流焊,焊接其他部件时,不要用热源、助焊剂、清洁剂等影响模块。
  4. 请避免温度和湿度的剧烈变化,尤其要注意模块表面不能有露水。
  5. 不要倒入腐蚀性气体,不要放在多尘的地方。
  6. 安装IGBT、IC等抗静电能力较弱的元件时,应避免在主端子和控制端子上施加高压静电。


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