在功率密度超过每平方厘米200 W时，传统焊接产生的空洞就像一道隐形屏障，阻碍了热流的传递。空洞的产生通常是因为焊剂残留、金属氧化物和高温裂解产物在熔融焊料中“憋气”。实验表明，当环境压力降到50 mbar以下时，这些气体就会被完全排出，从而使空洞率显著降低。左侧的真空焊接空洞率低于1%，右侧普通回流焊接空洞率则超过20%，这两者的差异非常明显。Soldering with vacuum可以让Void降到1%以下，而不使用真空的Soldering则会导致Void超过20%。为了把新能源汽车逆变器的体积缩小到极致，功率密度需要再翻倍。双面水冷IGBT模块将DCB板顶部开设散热通道，相当于为热量安装了两条“高速路”。不过，这种结构要求塑封材料在22 ℃和150 ℃下具有极高的尺寸稳定性。如果表面平整度达不到微米级标准，热阻就会变得异常高。50 mm×50 mm的大面积焊接区非常容易产生气泡，普通回流焊会将这些气泡锁定在焊料中形成空洞。而真空焊接则能将这些气泡彻底排出，使空洞率降低到1%以内。从X光图中可以看出，当压力为20 mbar时气泡几乎看不见；氮气回流焊下的空洞则成片出现。真空焊接带来了三重收益：通过降低空洞率可以让散热路径变得畅通无阻；激活第二条散热通道后整体热阻下降约70%；并且由于空洞减少循环热应力降低，模块的寿命也会相应延长。在功率电子追求更高密度和更高温度的今天，真空焊接已经不是一个选项而是一种必选手段。通过把压力降到20 mbar可以让焊点呼吸顺畅，让模块在极限工况下保持冷静高效。把散热通道“叠”起来后双面水冷IGBT模块就诞生了，这样的设计要求塑封材料在温度变化时保持极高的尺寸稳定性。 Soldering把环境压力降到50 mbar以下就能彻底挤出焊料中的气体。传统方法留下的空洞阻断了热流就像隐形防火墙一样给模块“中暑”创造条件。把模块塞进更小的体积需要把功率密度再翻一番给新能源汽车逆变器制造带来了巨大挑战。 DCB板在顶部开设散热高速通道相当于给热量安装了两条高速公路使双面水冷IGBT应运而生。只要把环境压力压到50 mbar以下这口气就被彻底挤出去从而使Void直线下降。 Soldering with vacuum的时候Void低于1%而Soldering without vacuum的时候Void则超过20%。 把表面平整度控制在微米级以下才能避免热阻卡壳给塑封材料提出了极高要求。氮气回流焊下的空洞成片出现而压力为20 mbar的时候气泡几乎看不见。 通过激活第二条散热通道后整体热阻下降约70%给可靠性带来了提升使寿命延长循环热应力减小通过降低Void实现了散热路径瞬间通畅。 把压力降到20 mbar就能让焊点呼吸顺畅也让模块在极限工况下保持冷静高效。 传统方法把气泡锁在焊料里变成Void而真空焊接把气泡请出去让Void降到1%以内从而获得“真空红利”。 把功率密度再翻一番是新能源汽车要把逆变器塞进更小体积所必须面对的难题给双面水冷IGBT制造带来了巨大挑战。