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温度バラツキの均一化とは?課題と対策・製品を解説

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パワーモジュールにおける温度バラツキの均一化とは?

パワーモジュールは、電力変換において重要な役割を果たしますが、内部の半導体素子や配線など、場所によって温度が均一にならないことがあります。この温度バラツキの均一化とは、パワーモジュール全体で温度をできるだけ均等に保ち、特定の箇所に熱が集中するのを防ぐ技術や取り組みを指します。これにより、モジュールの信頼性向上、寿命延長、性能維持、そして安全性の確保を目指します。

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【高容量スタンダードパッケージ】サイリスタ・ダイオードモジュール

【高容量スタンダードパッケージ】サイリスタ・ダイオードモジュール
モーター制御や電源回路においては、サイリスタモジュール・ダイオードモジュールの安定した動作が、機械全体の効率と安全性を左右します。また、採用実績のある部品の変更をする際は、かなり高い信頼性の担保が必要となり、変更時の手続きに多数の時間を割く必要があります。当シリーズは高品質と安定供給をモットーに開発した製品となります。 【活用シーン】 ・モーター制御回路 ・電源回路 ・インバータ回路 【導入の効果】 ・機械の安定稼働 ・製品の品質向上 ・メンテナンスコストの削減

【逆流防止、ドロッパ、整流回路スタック】自社製ダイオードスタック

【逆流防止、ドロッパ、整流回路スタック】自社製ダイオードスタック
ダイオードモジュールの用いた主要な回路構成、逆流防止・ドロッパ・整流、各種回路を幅広い電流容量のスタックとしてラインナップ。 【活用シーン】 ・電源回路 ・インバーター回路 【導入の効果】 ・設計の簡略化 ・工数の削減

断熱フイルム『ゴア(R) Thermal Insulation』

断熱フイルム『ゴア(R) Thermal Insulation』
『ゴア(R) Thermal Insulation』断熱フィルムは 空気のより低い熱伝導率により、垂直方向への熱伝達を大きく抑制し、 電子デバイスの熱制御を強力にサポートします。 【断熱フイルム特長】 ■熱伝導率:0.020W/m・K ■デバイスの表面温度を低減 ■熱制御改善による、デバイス全体のパフォーマンスの向上 ※断熱フイルムの詳細はPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

マイクロチャンネルヒートシンク『M4040/M2020』

マイクロチャンネルヒートシンク『M4040/M2020』
『M4040/M2020』は、高発熱密度体からの除熱に効果を発揮する マイクロチャンネルヒートシンクです。 通常よく見られる「一本流路」では、冷却面で「熱のばらつき」が生じます。 WELCONの流体分配設計技術は均一な冷却によって、高発熱密度体からの吸熱に効果を発揮します。 従来品比較で吸熱密度を向上させることで、ポンプ・配管を含めた サイズダウン、軽量化、簡素化、省エネ化が可能です。 スパコン向けCPUの冷却用に、量産実績あり。 熱交換器との組み合わせで、精緻な温度制御が可能。 【特長】 ■260W/cm2吸熱 ■マトリックス流路による全面均一温度 ■カスタマイズ対応 ■低流量、低熱抵抗を実現 ■ポンプ・配管を含めたサイズダウン、軽量化、簡素化、省エネ化が可能 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

水冷ヒートシンク シリーズ

水冷ヒートシンク シリーズ
金属プレート内部に水を循環させプレート全体を冷やし、発熱体を取り付けて熱を奪います。 主にはIGBTといった半導体素子の冷却、またUV-LED、アンプ、ペルチェ素子の冷却など様々な用途、業界でご使用頂いております。 水冷ヒートシンクの性能は、流路構造や素子面の加工精度によって大きく異なってきます。 当社では効率良く、また面内を均一に冷却する流路設計にこだわりを持っており、ご希望の性能・形状に合う水冷ヒートシンクを設計・製作します。

新熱工業のシーズヒーターを活かした『半導体・液晶装置用ヒーター』

新熱工業のシーズヒーターを活かした『半導体・液晶装置用ヒーター』
新熱工業では、一貫したシーズヒーター製造販売の技術を活かし、『半導体、液晶装置用ヒーター』を取扱っています。 ヒーターの専門メーカーだからこそ実現できる多種多様なヒーターを組込んだ製品をご提案いたします。 プレート材質、加工方法、使用温度、容量などから最適なヒーター仕様を選定いたします。 各種ヒーターは電気的に絶縁されており、直接加熱が可能。 振動、衝撃に優れ、発熱線が酸化されにくいために長寿命です。 【特長】 ■プレート材質、加工方法、使用温度、容量などから最適なヒーター仕様を選定。 ■各種ヒーターは電気的に絶縁されており、直接加熱が可能。 ■表面処理を行うことでガスによる耐腐食性に優れている。 詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

2液性液剤の塗布に!2液混合仕様ディスペンサー【小~大容量対応】

2液性液剤の塗布に!2液混合仕様ディスペンサー【小~大容量対応】
2液混合仕様モーノディスペンサーは、2台のモーノディスペンサーと スタティックミキサーを組み合わせたユニット。 主剤と硬化剤を正確に混合しながら、連続で塗布できます。 [特長] ●混合比・吐出量を簡単調整  回転容積式 一軸偏心ねじ構造のディスペンサーなので、  ローターの回転制御だけで混合比・吐出量を簡単に調整できます。 ●高粘度液も安定吐出  50万mPa・sを超える粘度の液体にも対応可能です。 ●高い混合精度  粘度や混合量の差が大きい場合でも、安定した混合精度を維持できます。 ●大容量に対応  EV製造工程などにおける大型ワークへの塗布にも対応します。 [吐出液例] 2液性エポキシ樹脂、2液性シリコーン樹脂、2液性ギャップフィラー ※詳しくはお問い合わせください。

モジュール 「リモートフォスファー」

モジュール 「リモートフォスファー」
リモートフォスファーは、青色光源から離れた位置に蛍光板を配置させる新型モジュールです。 波長変換を行う蛍光体の熱劣化を防ぎ、LEDの信頼性を飛躍的に向上させます。 【特徴】 ○耐久性を飛躍的に向上 ○発光のバラツキを最少化 詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。

出展資料はこちら! フジミ 第11回 高機能セラミックス展/大阪

出展資料はこちら! フジミ 第11回 高機能セラミックス展/大阪
この度は、第11回 高機能セラミックス展[大阪] 展当社ブースへのご来訪ありがとうございました。 当ブースでは、研磨材で培った基盤技術を活用した新規パウダーとして、 『丸み状炭化ケイ素』『丸棒状酸化亜鉛』『リン酸チタン』『α型SiC(炭化ケイ素)粉末』 『溶射材料』『アルミナ材料』『積層造形用 超硬材料』 を展示いたしました。 貴社に関連のある分野の展示はございましたでしょうか。 今回の展示品以外にも当社では様々な技術や製品を有しております。 貴社、もしくは業界で何らかの課題がございましたら、ぜひ弊社までご相談いただければ幸いです。 また以下に展示品のカタログもダウンロード可能である為、ぜひ回覧等にご活用ください。 これらの製品が貴社の課題解決の一助となることができれば幸いです。気になる製品があればぜひご連絡ください。
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パワーモジュールにおける温度バラツキの均一化

パワーモジュールにおける温度バラツキの均一化とは?

パワーモジュールは、電力変換において重要な役割を果たしますが、内部の半導体素子や配線など、場所によって温度が均一にならないことがあります。この温度バラツキの均一化とは、パワーモジュール全体で温度をできるだけ均等に保ち、特定の箇所に熱が集中するのを防ぐ技術や取り組みを指します。これにより、モジュールの信頼性向上、寿命延長、性能維持、そして安全性の確保を目指します。

​課題

局所的な過熱による信頼性低下

パワーモジュール内の特定の素子に電流が集中し、温度が異常に上昇することで、素子の劣化や破損を引き起こし、モジュール全体の信頼性を低下させます。

温度勾配による熱応力増大

モジュール内の温度差が大きいと、材料の熱膨張率の違いから熱応力が発生し、接合部や配線の剥離、亀裂の原因となります。

性能のばらつきと効率低下

温度によって半導体素子の特性が変化するため、温度バラツキが大きいと、モジュール全体の電力変換効率が低下したり、期待される性能を発揮できなくなったりします。

冷却設計の複雑化とコスト増

温度バラツキが大きい場合、その対策のために複雑で大型の冷却システムが必要となり、設計の難易度上昇と製造コストの増加を招きます。

​対策

熱伝導性の高い材料の採用

モジュール内部の基板や封止材に、熱伝導率の高い材料を選択することで、熱を効率的に拡散させ、温度の均一化を図ります。

放熱構造の最適化

ヒートシンクや冷却フィンなどの放熱構造を、モジュール全体の熱分布を考慮して設計・配置することで、効果的な熱放散を実現します。

素子配置の均等化

発熱量の大きい素子や、温度上昇しやすい素子をモジュール内で均等に配置し、局所的な熱集中を避ける設計を行います。

熱シミュレーションによる事前評価

設計段階で詳細な熱シミュレーションを実施し、温度分布を予測・評価することで、問題点を早期に発見し、設計に反映させます。

​対策に役立つ製品例

高熱伝導性基板材料

優れた熱伝導性を持つセラミックや複合材料でできた基板は、モジュール内部の熱を素早く拡散させ、温度バラツキを低減します。

最適化設計された放熱部品

熱流体解析に基づいて設計されたヒートシンクや冷却プレートは、効率的な熱交換を促進し、モジュール全体の温度を均一に保ちます。

高熱伝導性封止材

熱伝導率の高い樹脂やコンパウンドは、素子と外部との間の熱伝達を助け、モジュール内部の温度ムラを解消します。

熱管理ソフトウェア

高度な熱シミュレーション機能を持つソフトウェアは、設計段階での温度分布の予測と最適化を支援し、温度バラツキの少ないモジュール設計を可能にします。

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