Soft-PGS – термоинтерфейс для силовых IGBT модулей Starpower и Semikron

МТ-Системс предлагаем своим клиентам термопроводящие листы Soft-PGS для силовых IGBT модулей производства  компании Starpower GD300HFY120C2S и GD100HFY120C1S, а также аналогичных модулей компании Semikron SKM300GB12T4 и SKM100GB12T4.

Soft-PGS лист EYGS0611ZLWH предусматривает легкую установку в качестве термоинтерфейса для модулей GD300HFY120C2S и SKM300GB12T4.

Soft-PGS лист EYGS0309ZLMF предусматривает легкую установку в качестве термоинтерфейса для модулей GD100HFY120C1S и SKM100GB12T4.

Soft-PGS (Мягкий PGS) - сжимаемый тип графитового листа предназначенный для применения в качестве термопроводящего интерфейса (TIM - Thermal Interface Material) компании Panasonic.

Пиролитический графитовый лист (PGS) – ультра-легкий графитовый проводящий пленочный материал, разработанный Panasonic, имеющий теплопроводность до 5 раз большую, чем медь.

Soft-PGS (Мягкий PGS) - сжимаемый тип графитового листа предназначенный для применения в качестве термопроводящего интерфейса (TIM). TIM применяется для снижения контактного теплового сопротивления между неровными поверхностями в ограниченных пространствах.

Рис.1 Неровная поверхность, ухудшает параметры теплопроводности

Soft-PGS повышает тепловую связь между теплогенерирующим устройством (источник тепла) и элементом рассеивающим тепло (радиатор). Материалы, используемые в качестве TIM, являются одним из ключевых компонентов в силовых электронных системах, т.к. тепло выделяемое полупроводником должно быть выведено на радиатор и рассеяно.

Рис.2 Термоинтерфейс

Листы Soft-PGS являются графитовыми листами толщиной 200 мкм предназначенными для использования в качестве теплопроводящего интерфейса для IGBT модулей. Листы Soft-PGS имеют высокую степень сжимаемости (до 40%, при давлении до 600 кПа), по сравнению со стандартными графитовыми листами PGS, что позволяет уменьшить контактное тепловое сопротивление за счет лучшего прилегания к неровным поверхностям, и обеспечивает минимальные показатели термосопротивления между модулем IGBT и радиатором, тем самым увеличивая надежность, срок службы и производительность модуля.

Soft-PGS гарантирует стабильность параметров в широком диапазоне температур -55...+400°C, и высокую надежность при интенсивных циклах работы в диапазоне температур -55...+150°C. Отменные показатели теплопроводности листов 400 Ватт/м*К по оси X-Y, 30 Ватт/м*К по оси Z и широкий выбор листов Soft-PGS предоставляет возможность разработчикам электроники подобрать оптимальный вариант листа, обеспечить оптимальный температурный режим работы модулей, увеличить срок службы и надежность устройств.

Пастообразный TIM-слой, никогда не бывает гомогеннной толщины, кроме того большинство пастообразных тепловых растворов деградируют со временем и все больше и больше теряют свою эффективность.

Рис.3 Изменение структуры термопасты в сравнении с их отсутствием у Soft-PGS

В сравнении с термопастой, Soft-PGS подходит для применения с неровной поверхностью намного лучше, при этом увеличение нажатия на Soft-PGS уменьшает термосопротивление материала и соответственно увеличивает его теплопроводность.

Рис. 4 Увеличение теплопроводности при увеличении силы сжатия

Изначальная стоимость термопаст невысокая, но как было отмечено выше, свойства термопаст со временем деградируют, эффективность теплоотведения уменьшается, ухудшает параметры устройства в целом и может вывести его из строя. Поэтому в устройствах, где в качестве термоинтерфейса применяются термопасты в процессе эксплуатации, требуется обслуживание устройств: замена пасты, остановка работы устройства, привлечение квалифицированного персонала, что в результате серьезно увеличивает первоначальную стоимость устройства. Soft-PGS в отличие от термопаст, имеет более высокую первоначальную стоимость, но листы не теряют своих свойств с течением времени, не требуют сервисного обслуживания и могут эксплуатироваться неограниченно долго. В результате окончательная стоимость устройства с применением Soft-PGS становится существенно ниже.

Рис.5 Первоначальная и последующая стоимость термопасты и Soft-PGS

Soft-PGS листы уже подготовлены для установки совместно с силовыми модулями ряда известных производителей, таких как: Semikron, Infineon, Mitsubishi Electric, Hitachi, Fuji Electric, Ixys. Большой выбор листов Soft-PGS позволяет подобрать необходимый лист для конкретной модели силового модуля, поэтому нет необходимости производить подготовку листов к установке. Так же отпадает необходимость производить предпроизводственную подготовку, нет необходимости подготовки трафаретов для нанесения термопасты, применять дорогостоящее оборудование для нанесения пасты, переработки и утилизации отходов пасты и последующего сервисного обслуживания. Soft-PGS легко установить, что существенно сокращает трудозатраты, требуемые при использовании термопасты и материалов со сменной фазой (PCM – Phase Change Material).

Рис.5 Пример установки Soft-PGS

Таки образом применение Soft-PGS обеспечивает более высокую технологичность, надежность и температурную стабильность элементов. Сокращает время производства конечных продуктов, уменьшает трудозатраты, увеличивает рентабельность и конкурентоспособность конечного продукта.

На сайте компании Panasonic с помощью параметрического поиска можно легко подобрать необходимый тип листа Soft-PGS для силовых модулей компаний Semikron, Infineon, Mitsubishi Electric, Hitachi, Fuji Electric, пройдя по ссылке Поиск.

Ресурсы:

	Описание EYGS0611ZLWH
	Описание EYGS0309ZLMF
	Подобрать лист Soft-PGS для силового модуля
	Другие средства локализации и отведения тепла
	Заказать Soft-PGS