【導讀】功率半導體熱設計是實現IGBT、碳化矽SiC高(gao)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)的(de)基(ji)礎(chu)，隻(zhi)有(you)掌(zhang)握(wo)功(gong)率(lv)半(ban)導(dao)體(ti)的(de)熱(re)設(she)計(ji)基(ji)礎(chu)知(zhi)識(shi)，才(cai)能(neng)完(wan)成(cheng)精(jing)確(que)熱(re)設(she)計(ji)，提(ti)高(gao)功(gong)率(lv)器(qi)件(jian)的(de)利(li)用(yong)率(lv)，降(jiang)低(di)係(xi)統(tong)成(cheng)本(ben)
，並(bing)保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。

前言

功率半導體熱設計是實現IGBT、碳化矽SiC高(gao)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)的(de)基(ji)礎(chu)
，隻(zhi)有(you)掌(zhang)握(wo)功(gong)率(lv)半(ban)導(dao)體(ti)的(de)熱(re)設(she)計(ji)基(ji)礎(chu)知(zhi)識(shi)
，才(cai)能(neng)完(wan)成(cheng)精(jing)確(que)熱(re)設(she)計(ji)
，提(ti)高(gao)功(gong)率(lv)器(qi)件(jian)的(de)利(li)用(yong)率(lv)
，降(jiang)低(di)係(xi)統(tong)成(cheng)本(ben)
，並(bing)保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。

功率器件熱設計基礎係列文章會聯係實際，比較係統地講解熱設計基礎知識
，相關標準和工程測量方法。

功率半導體模塊殼溫和散熱器溫度

功率模塊的散熱通路由芯片、DCB、銅基板、散熱器和焊接層

、daorezhicengchuanliangouchengde。gecengdouyouxiangyingderezu，zhexierezushichuanliande，zongrezudengyugerezuzhihe，zheshiyinweireliangzaichuandiguochengzhong
，xuyaoyicikefumeiyigerezu，suoyizongrezujiushigerezudeleiji。

各芯片在導熱通路上有多個導熱層，在IEC 60747-15 Discrete semiconductor devices–15_Isolated power semiconductor devices按照設計的具體需要定義了殼溫Tc和散熱器溫度Th，以及測試方法。

在損耗和熱仿真時
，基本的仿真總是針對單個IGBT或單個二極管

，所以需要知道的殼溫是指芯片正下方的溫度，散熱器溫度也是指芯片正下方的溫度。英飛淩數據手冊就是這樣定義的。

為了測量Tcdalechuantousanreqiyijirejiemiancailiaodexiaokong，charuchuanganqihuiyingxiangmokuaikedaosanreqiderechuandi
，haozaiyoujibandemokuai，rehuizaijibanshanghengxiangchuandaokuosan，konghetantouduiceliangwuchakeyikongzhizai5%水平。

注：在IEC 60747-15中的Rth(j-s),Rth(c-s)與本文中Rthjh和RthCH一致。

對於沒有基板的模塊，如英飛淩的Easy係列
，DCB下(xia)表(biao)麵(mian)的(de)銅(tong)層(ceng)很(hen)薄(bo)，熱(re)的(de)橫(heng)向(xiang)傳(chuan)導(dao)非(fei)常(chang)有(you)限(xian)，熱(re)傳(chuan)遞(di)的(de)有(you)效(xiao)麵(mian)積(ji)與(yu)芯(xin)片(pian)尺(chi)寸(cun)相(xiang)當(dang)，打(da)孔(kong)測(ce)殼(ke)溫(wen)對(dui)模(mo)塊(kuai)散(san)熱(re)影(ying)響(xiang)就(jiu)比(bi)較(jiao)大(da)，測(ce)量(liang)改(gai)變(bian)了(le)工(gong)況(kuang)，這(zhe)樣(yang)的(de)測(ce)量(liang)不(bu)宜(yi)提(ti)倡(chang)。

因此，對於這種沒有基板的模塊，熱阻抗的參考溫度為Ts（Th）而不再用TC，就是說直接定義RthJH，在數據手冊裏找不到RthJC和RthCH。

模塊殼溫的工程測量方法：

在芯片底部測殼溫是型式試驗方法，用於功率平台開發
，而實際應用中
，功率模塊會自帶NTC
，負溫度係數熱敏電阻作為測溫元件。

NTC安裝在矽芯片的附近，以得到一個比較緊密的熱耦合。根據模塊的不同，NTC或者與矽芯片安裝在同一塊DCB上，或者安裝在單獨的基片上。

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