高压大功率芯片封装的散热研究与仿真分析

来源：电子测量技术杂志2019年第10期北京时间：

作者：杨勋勇，杨发顺，胡锐，陈潇，马奎

摘要：以工作电压为70V、输出电流为9A的高压大功率芯片TO-3封装结构为例，首先基于热分析软件Flo THERM建立三维封装模型，并对该封装模型的热特性进行了仿真分析。其次，针对不同基板材料、不同封装外壳材料等情况开展对比分析研究。最后研究封装体的温度随粘结层厚度、功率以及基板厚度的变化，得到一个散热较优的封装方案。仿真验证结果表明，基板材料和封装外壳的热导率越高，其散热效果越好，随着粘结层厚度以及芯片功率的增加，芯片的温度逐渐升高，随着基板厚度的增加，芯片温度降低，当基板材料为铜、封装外壳为BeO，粘结层为AuSn20时，散热效果最佳。

关键词：封装散热;高压大功率芯片;散热效率;Flo THREM;TO-3封装;热导率

基金资助：国家自然科学基金项目（61464002、61664004）、贵州省重大科技专项（黔科合重大专项字［2015］6006）、贵州省科技计划项目（黔科合平台人才［2017］5788号）、贵州省功率元器件可靠性重点实验室开放基金（KFJJ201504）项目资助