氮化硼导热绝缘片 | 车载充电桥OBC应用

      

      晟鹏公司研发的氮化硼导热绝缘片凭借其高导热性、耐高压及轻量化等特性，在电动汽车OBC车载充电桥IGBT模组中展现出关键应用价值。OBC的热管理需求:OBC将电网交流电转换为直流电并为电池充电，其核心发热源包括：功率半导体器件（如SiC、IGBT）：开关损耗产生大量热量。磁性元件（变压器、电感）：铜损和铁损导致温升。高密度电路设计：紧凑空间加剧散热难度。若散热不足，会导致效率下降、器件寿命缩短甚至故障，因此需高效绝缘导热材料作为热界面材料。
 

 

一、IGBT模组的热管理挑战电动汽车IGBT模组在高压（通常600-1200V）、高频（10-20kHz）工况下运行时，芯片结温可超过150℃，存在以下挑战：

 

1.散热需求高：IGBT芯片的功率密度大，需快速导出热量以防止性能衰减或失效。

 

2.绝缘耐压要求：模组内部电压梯度大，需耐受≥4 kV的击穿电压，避免漏电或短路。

 

3.空间限制：OBC内部空间紧凑，要求材料超薄（如0.25-0.38mm）且易安装。

 

 

 

二、氮化硼导热绝缘片优势（如SP035、SP050）：

 

1.高导热性能：水平X-Y方向导热系数达15-20 W/(m·K)：快速将IGBT芯片热量传导至散热基板，降低结温（实测可降10-15℃）。垂直Z轴导热系数3.5-5 W/(m·K)：优化热量在模组堆叠方向的分层传递，减少局部热点。

 

2.优异的电绝缘性耐击穿电压＞4 kV/mm：适配高压IGBT模组（如1200V SiC器件），确保电气隔离安全性。低介电常数（ε＜4）：减少高频工况下的信号干扰，提升系统稳定性。

 

3.耐高温与阻燃性工作温度范围-50℃~200℃：适应OBC频繁充电使用及高温环境，避免材料老化开裂。UL 94 V-0阻燃等级：有效抑制热失控风险，符合车规级安全标准。

 

4.轻量化与结构适配性•超薄设计（0.25-0.38mm）：适配IGBT模组紧凑封装（如TO-247、TO-220），减少体积占用。柔韧性优异（可弯折＞180°）：贴合曲面散热器，降低接触热阻30%以上。

 

氮化硼导热绝缘片在OBC中的应用场景：
1.功率器件散热：
o作为MOSFET/IGBT与散热器之间的绝缘垫片，替代传统硅胶或氧化铝陶瓷，提升热传导效率，降低结温。
2.高频变压器封装
o混合于环氧树脂中作为导热填料，提升变压器整体散热能力，同时保持绝缘性。
3.PCB基板或覆铜板
o用作高频电路基板材料，兼顾散热与信号完整性，减少局部热点。
4.高压连接部件绝缘
o在DC-DC模块中隔离高压端与低压端，防止击穿并导出热量。

 

     晟鹏科技的氮化硼导热绝缘片高导热、耐高压、轻量化特性，成为电动汽车IGBT模组热管理的理想选择，显著提升了系统效率与可靠性。随着新能源车对热管理需求的升级，氮化硼材料产品将在国产替代与技术迭代中发挥核心作用。
 

 

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