假设一切正常，通过计算可得装配的平均CTE为6.32×10－6K－1。与此同时，考虑各层自身的CTE和杨氏模量后，就有可能计算出在给定温度下各层的切应力以及机械压力/拉力。如果有铜层或者铝层，那么在模型中也要考虑这些层产生的影响。
事实上，如果太阳电池组件出现故障，那么可能就是由于各层之间的CTE不同导致层与层之间的切应力积累引起的，再者就是由于焊锡层的形变有限以及较大的CTE导致故障出现，就像传统的电子设备那样。对焊锡层的热－机械疲劳的深入分析超出了本章的范围，但总体来说，热循环会导致焊锡层的微观结构发生变化，降低抗拉和抗切应力的能力。因为在昼夜循环中，一直在对焊锡层施加切应力，所以抗切应力的能力会逐渐降低并最终导致焊锡层功能失效。鉴定标准要求应力测试在－20～150℃条件下进行几百次循环，而且在极端情况下测试时间要足够长以完全积累切应力。然而，在系统寿命期间，操作条件或许要达到12 000个热循环，温度范围为10～60℃，并有冷却装置。更多关于焊锡层疲劳和可靠性的相关信息可参考论述电子器件可靠性的文献［6～8］。
7.8 与换热器的连接
现在假定散热装置的设计完全正确，也很稳定，从电池到DBC背面的总热阻低于0.09 K·W－1·cm－2，如果DBC背面采用较佳的厚度，总热阻或者会低于0.265 K·W－1·cm－2。
热量传到换热器中，换热器的职能就是将接收器上的热量带走。由于换热器作为平的金属板处于“热”侧，所以有必要引入一些中间介质以使两层硬质金属表面间保持一个合适的热通量。
如果在DBC和换热器之间不进行焊接，那么最常用的方法就是在两个面间引入:①热垫(如Akasa:ShinEtsu热界面垫);②导热层(如Kerafol:Keratherm90系列);③导热化合物(如Arctic Silver:Arctic Silver 3);④导热胶(如Arctic Silver:Artic氧化铝导热胶)。采用前三种物质存在的问题是如何确保两个部分之间可靠的机械连接，如何维持大约70 kPa的恒定压力。
以上列举的几种方案普遍应用在电力电子设备和电脑的高性能处理器上。表7.7给出了表面积为1 cm2的四种不同材料的厚度和热阻。
表7.7 表面积为1 cm2的材料的厚度和热阻
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