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導(dǎo)熱硅脂在電力電子設(shè)備功率模塊散熱系統(tǒng)中的重要功能
在電力電子設(shè)備率模塊是一個(gè)關(guān)鍵組件，它通常由半導(dǎo)體芯片、金屬散熱器、導(dǎo)熱材料和冷卻劑等部分組成。導(dǎo)熱硅脂在這個(gè)散熱系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色。
功率模塊的主要熱源是半導(dǎo)體芯片。芯片產(chǎn)生的熱量需要通過多層不同的材料傳遞出去，終由冷卻劑帶走。在這個(gè)傳熱過程中，每一層材料都發(fā)揮著不同的作用。通常，功率模塊的基板和散熱器會采用銅和鋁等金屬材料，這些材料的導(dǎo)熱率非常高，銅為390W/(mK)，鋁為200W/(mK)。然而，依靠金屬材料的導(dǎo)熱性能并不足以滿足系統(tǒng)的散熱需求。
在功率模塊和散熱器之間，我們需要使用導(dǎo)熱硅脂。雖然導(dǎo)熱硅脂的導(dǎo)熱率通常在0.5~6W/(mK)之間，這個(gè)數(shù)值相較于金屬材料要低得多，但其存在是必需的。因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)中，兩個(gè)金屬表面之間無法實(shí)現(xiàn)完全的直接接觸，總是會存在許多微小的空隙。這些空隙中充滿了空氣，而空氣的導(dǎo)熱率極低，大約為0.003W/(mK)，這會嚴(yán)重阻礙熱量的傳導(dǎo)。
為了解決這個(gè)問題，導(dǎo)熱硅脂被應(yīng)用于散熱系統(tǒng)中。它可以填充這些微小的空隙，替代空氣，從而較大地提升散熱性能。盡管導(dǎo)熱硅脂的導(dǎo)熱性能不如金屬，但它的填充作用對于提高整體散熱效率至關(guān)重要。
除了提升導(dǎo)熱性能外，導(dǎo)熱硅脂還有其他重要作用。它可以保護(hù)功率模塊中的芯片，防止其受到機(jī)械損傷或環(huán)境因素的影響。此外，導(dǎo)熱硅脂還能增加散熱器與芯片之間的接觸面積，從而進(jìn)一步提高散熱效率。
綜上所述，在功率模塊的散熱系統(tǒng)中，導(dǎo)熱硅脂發(fā)揮著不可替代的重要作用。它通過填充金屬表面之間的空隙、保持金屬-金屬接觸狀態(tài)以及增加接觸面積等方式，較大地提升了系統(tǒng)的散熱性能。
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