IGBT散熱板——保障電力電子核心的安全與效率
在現(xiàn)代化的電力電子應(yīng)用中，IGBT（絕緣柵雙極晶體管）以其出色的性能，被譽(yù)為電力電子裝置的“CPU”。它承擔(dān)著能量轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)暮诵娜蝿?wù)，對(duì)于提高產(chǎn)品的用電效率和質(zhì)量起到了至關(guān)重要的作用。IGBT散熱板作為保障IGBT穩(wěn)定工作的關(guān)鍵部件，其重要性不言而喻。
正如任何高性能的電子設(shè)備一樣，IGBT在工作過程中也會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，這就需要我們關(guān)注其散熱問題。在軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動(dòng)汽車與新能源裝備等領(lǐng)域，我們都可以看到IGBT散熱板的身影。IGBT散熱板有哪些特點(diǎn)呢？
首先我們需要了解IGBT在工作時(shí)面臨的挑戰(zhàn)。由于經(jīng)過IGBT模塊的電流量大、開關(guān)頻率高，這導(dǎo)致IGBT模塊器件的電能損耗較大，進(jìn)而使得器件溫度升高。而高溫會(huì)直接影響IGBT的性能和壽命，甚至可能導(dǎo)致設(shè)備故障。因此，有效的散熱措施對(duì)于保障IGBT的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。
IGBT散熱板就是用于幫助IGBT散熱的板狀部件。它通常由具有高導(dǎo)熱性能的材料制成，這些材料能夠有效地將IGBT產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出去，從而降低IGBT的工作溫度。
除了材料的選擇外，IGBT散熱板的設(shè)計(jì)也十分重要。優(yōu)秀的散熱板設(shè)計(jì)能夠最大限度地增加與IGBT的接觸面積，從而提高散熱效率。同時(shí)，散熱板還需要具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕性能，以確保在惡劣的工作環(huán)境下也能長時(shí)間穩(wěn)定工作。
IGBT散熱板的特點(diǎn)可以總結(jié)出以下幾點(diǎn)：一是高效散熱，能夠快速將IGBT產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出去；二是良好的機(jī)械性能和耐腐蝕性能，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的工作環(huán)境；三是設(shè)計(jì)靈活，可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求進(jìn)行定制和優(yōu)化。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能驅(qū)動(dòng)的新計(jì)算時(shí)代的發(fā)展，對(duì)半導(dǎo)體器件的需求日益增長，同時(shí)也催生了市場對(duì)半導(dǎo)體材料的需求，半導(dǎo)體材料行業(yè)迎來快速發(fā)展的黃金期。在國家鼓勵(lì)半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化的政策導(dǎo)向下，本土半導(dǎo)體材料廠商不斷提升半導(dǎo)體產(chǎn)品技術(shù)水平和研發(fā)能力，逐漸打破了國外半導(dǎo)體廠商的壟斷格局，推進(jìn)中國半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化進(jìn)程，促進(jìn)中國半導(dǎo)體材料行業(yè)的發(fā)展。
數(shù)據(jù)顯示，2017-2019年中國半導(dǎo)體材料市場規(guī)模逐年增長，從2017年的76億美元增長至2020年的94億美元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017-2020年全球62座新投產(chǎn)的晶圓廠中有26座來自中國大陸，占比超過40%，成為增速最快的地區(qū)。伴隨著5G時(shí)代的來臨，汽車電動(dòng)化進(jìn)程拉動(dòng)IGBT規(guī)模增長。得益于對(duì)清潔能源高速增長的需求，IGBT市場規(guī)模將持續(xù)增長，IGBT市場在2020年的規(guī)模為54億美元，從2020年到2026年將以7.5%的復(fù)合年增長率（CAGR）增長，預(yù)計(jì)2026年市場規(guī)模為84億美元。新能源車應(yīng)用作為IGBT市場規(guī)模的重要增量，2020年市場規(guī)模為為5.09億美元，2020-2026年的復(fù)合年增長率為23%，預(yù)計(jì)2026年新能源車用IGBT市場規(guī)模為17億美元。
隨著5G、智慧物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，中國大陸的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)得以在眾多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)快速與全面布局，正逐步驅(qū)使全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從韓國、中國臺(tái)灣向中國大陸轉(zhuǎn)移。目前，我國已經(jīng)成為最大的半導(dǎo)體市場，并且繼續(xù)保持最快的增速，預(yù)計(jì)半導(dǎo)體市場增長將持續(xù)帶動(dòng)半導(dǎo)體材料行業(yè)快速發(fā)展。
