基于高导热率石墨膜的GaN半桥功率器封装散热研究

摘要

本文针对激光雷达转镜扫描电机对调速精度、频率和运动幅度的需求,提出了一种基于高热导率石墨膜的GaN半桥功率器封装方案。仿真结果表明,与环氧玻璃布层压板(FR-4)基板、FR-4基板+铜散热片、陶瓷基板三种散热结构相比,采用FR-4基板+导热石墨膜散热结构的GaN半桥功率器,制备成本较低、工艺复杂度可控、成品质量轻、散热性能好,最高可降温32.6℃,散热性能可提升29.6%。导热底部填充胶起到热耦合作用,在石墨膜封装结构中不可或缺。换热系数可影响散热性能,在其他散热影响因素无法再优化情况下,可通过增加换热系数提高散热效果。本文研究结果对高频、高功率密度、小尺寸功率器件封装热设计具有一定的参考和指导意义。