以SiC-MOSFET為代表的新一代功率器件，憑借超越傳統器件的高耐壓、低導通電阻及高速開關特性，為顯著提升電力轉換效率和實現系統小型化作出貢獻。然而，隨著芯片尺寸縮小，“功率密度（單位面積發熱量）”的增加不可避免，如何高效的將產生的熱量導入冷卻系統，成為充分釋放器件潛能的關鍵所在。

評估實施背景

本應用說明筆記展示了ROHM的SiC-MOSFET與信越化學工業最新TIM（Thermal Interface Material）技術組合使用時的熱阻評估結果。在應用說明筆記《關于絕緣片熱阻的注意事項》中，我們闡述了在選擇絕緣片時，不僅要考慮片材本身的導熱系數，還需重視接觸界面產生的“接觸熱阻”的重要性。本次評估的“TC-30TAG-8-PGA/TC-30TAG-8-PGA-W”解決方案，通過將高導熱片材與熱軟化層（下稱PGA層）組合，可穩定降低該接觸熱阻。

評估用TIM的特點

本次評估采用了信越化學工業生產的高硬度散熱片“TC30TAG-8”及其衍生產品系列。同時將多用途低硬度墊片（TC100CAD-10）作為對比對象進行評估。

? TC-30TAG-8：

0.3mm厚玻璃纖維布增強高硬度板材

PGA層（特殊黏著層）：

在室溫下具有粘附性，有助于自動貼裝；而在工作溫度范圍內軟化，實現接近導熱膏的界面接觸的特殊功能層

? TC-30TAG-8-PGA：

單面附著PGA層（30μm）

? TC-30TAG-8-PGA-W：

在兩面附著PGA層（30μm×2）

※ 實驗制備了雙面均設有熱軟化層的樣品，用于性能評估。

技術要點：

傳統高硬度墊片在貼合散熱器或器件表面微小凹凸時，貼合性較差，導致接觸熱阻偏高。PGA層受熱后會軟化流動，通過填充這些空隙（氣隙）來最大限度降低接觸熱阻。

Figure 1.評估用TIM的結構示意圖

安裝和設計的注意點

PGA層預熱處理

緊固扭矩管理

絕緣距離的確保

長期可靠性驗證

總結

通過羅姆的SiC-MOSFET與信越化學工業的TC-30TAG-8系列組合使用，已證實可大幅提升散熱系統的性能。設計者可根據應用優先級選擇是否采用PGA層，從而實現最優熱設計：既可兼顧接觸熱阻以追求“最小熱阻”，也可側重“量產時的穩定性與可操作性”。

正如本次評估所示，PGA層的存在與否在散熱性能與可操作性之間存在權衡關系。設計者應基于應用的熱設計余量和封裝工藝要求，綜合評估并選定最優規格。此外，在實際設計階段，強烈建議在真實設備環境中進行充分驗證。