一种IGBT模块液冷板及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种IGBT模块液冷板及其制造方法，其中，所述IGBT模块液冷板包括：基板，所述基板上端并联设置有多个液流槽，所述液流槽两端分别连通设置有一进液流道及出液流道；所述基板在每个液流槽上安装设置有一盖板。本发明专利技术所提供的IGBT模块液冷板，使得该IGBT模块液冷板在每个盖板下面的通道流量分布均匀，冷板表面及冷却液进出口之间具有良好的均温性，而进出口压降可控制在合理范围内，散热功率高；解决了现有技术中IGBT模块液冷板进口与出口之间压降过大，对液冷系统循环泵功率要求过高，以及进口与出口之间温差过大，易引起冷板结构热应力分布不均匀的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种IGBT模块液冷板及其制造方法，尤其涉及的是一种进口流道及出口流道分设于基板两侧的IGBT模块液冷板及其制造方法。
技术介绍
近年来，随着电子器件设备朝着高功率密度和高集成度的方向发展，使得其热流密度不断地增加。通常，IGBT模块的封装将IGBT芯片、驱动电路、控制电路及保护电路封装到一个模块内部，IGBT结合了MOSFET等功率器件的优点，它具有导通压降小，工作电压等级高，在新能源行业不断的被广泛使用。而随着IGBT模块封装电流密度的不断增大、功率不断提升、体积越来越小，IGBT出现了一个问题：IGBT模块内部发热量成倍增加，以至于IGBT模块失效的方式主要为过热损耗。温度的升高会给器件带来一系列的影响，温度引起的热学、力学载荷越来越重，产生的热量在内部堆积而不易散发，降低可靠性，甚至运行中断等，有效的散热是对IGBT发展面对的关键性问题。传统的IGBT模块冷板结构多为串联S型流道，而通常将冷板安装在IGBT模块正下面。这种冷板结构存在以下缺点：1)S型串联流道结构冷板在进口和出口之间压降过大，对液冷系统循环泵的功率要求高，对系统的成本也相应增大；2)S型串联流道结构冷板在进口和出口之间温差过大，极易引起冷板结构热应力分布不均而失效。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种IGBT模块液冷板及其制造方法，旨在解决现有技术中IGBT模块液冷板进口与出口之间压降过大，对液冷系统循环泵功率要求过高，以及进口与出口之间温差过大，易引起冷板结构热应力分布不均匀的问题。本专利技术的技术方案如下：一种IGBT模块液冷板，设置于IGBT模块下端面，其中，所述IGBT模块液冷板包括：基板，所述基板上端并联设置有多个液流槽，所述液流槽两端分别连通设置有一进液流道及出液流道；所述基板在每个液流槽上安装设置有一盖板。优选方案中，所述的IGBT模块液冷板，其中，所述进液流道为一端开口，一端封闭；所述出液流道为一端开口，一端封闭。优选方案中，所述的IGBT模块液冷板，其中，所述进液流道及出液流道开口方向相同。优选方案中，所述的IGBT模块液冷板，其中，所述液流槽包括：设置于所述液流槽底部、且与所述进液流道及出液流道相连通的第一槽部；以及设置于所述第一槽部上方、且与其相通，用于卡持所述盖板的第二槽部；以及设置于所述第二槽部上方、且与其相通，用于容纳所述盖板的第三槽部。优选方案中，所述的IGBT模块液冷板，其中，所述盖板下端面设置有若干个间隔设置的流道板，若干个所述流道板将所述液流槽分割为多个并联的第一分流道。优选方案中，所述的IGBT模块液冷板，其中，所述盖板下端面设置有若干个圆柱体，以增加盖板对流动于液流槽内流体的扰流性能。优选方案中，所述的IGBT模块液冷板，其中，所述圆柱体包括：行列设置的第一圆柱体，以及行列设置、且与所述第一圆柱体交错设置的第二圆柱体。优选方案中，所述的IGBT模块液冷板，其中，所述盖板在靠近所述进液流道的一端端口处设置有至少一个分流片，所述分流片将来自于进液流道的冷却液均匀分流至液流槽的两侧。优选方案中，所述的IGBT模块液冷板，其中，所述盖板采用高导热系数的铝板、铜铝复合板或铝合金型材加工而成。一种如上任意一项所述IGBT模块液冷板的制作方法，其中，所述制造方法包括：将盖板及基板分别加工完成后，通过搅拌摩擦焊的方式将二者焊接为一体。与现有技术相比，本专利技术所提供的IGBT模块液冷板，由于采用了在基板上端并联设置有多个液流槽，而在液流槽两端分别连通设置有一进液流道及出液流道；以及基板在每个液流槽内设置有一盖板。使得该IGBT模块液冷板在每个盖板下面的通道流量分布均匀，冷板表面及冷却液进出口之间具有良好的均温性，而进出口压降可控制在合理范围内，散热功率高；解决了现有技术中IGBT模块液冷板进口与出口之间压降过大，对液冷系统循环泵功率要求过高，以及进口与出口之间温差过大，易引起冷板结构热应力分布不均匀的问题。附图说明图1为本专利技术中IGBT模块液冷板较佳实施例的基板结构示意图。图2为本专利技术中IGBT模块液冷板较佳实施例的基板内部流道结构示意图。图3为本专利技术中IGBT模块液冷板较佳实施例的直翅片结构盖板的结构示意图。图4为本专利技术中IGBT模块液冷板较佳实施例的圆柱针状结构盖板的结构示意图。图5为本专利技术中IGBT模块液冷板较佳实施例的波纹翅片结构盖板的结构示意图。图6为本专利技术中IGBT模块液冷板较佳实施例的液冷板与IGBT模块配合位置示意图。具体实施方式本专利技术提供一种IGBT模块液冷板及其制造方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供了一种IGBT模块液冷板，其设置于IGBT模块下端面，包括：基板1，如图1所示，所述基板1上端并联设置有多个液流槽13，所述液流槽13两端分别连通设置有一进液流道4及出液流道5，如图2所示；所述基板1在每个液流槽13内设置有一盖板8，如图3至图5所示。IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。本专利技术较佳实施例中，IGBT模块通过电子封装，其结构如图6所示，设置有3个IGBT子模块12，如图6所示，每个IGBT子模块12对应一盖板，即所述液流槽13及盖板的数量与IGBT子模块12的数量相对应，其位置优选为IGBT子模块12的正下方。具体实施时，所述进液流道4及出液流道5皆为一端开口，一端封闭，如图1所示，即所述基板1设置有一与进液流道4相连通的进液口2，以及一与出液流道5相连通的出液口3，所述进液口2及出液口3优选设置在盖板的同一端，以便进行冷却液的循环使用，简化液冷板结构。如图2所示，基板1内的内部流道包括依次连通设置的进液流道4、液流槽13流道及出液流道5，其中进液流道4及出液流道5优选采用圆形结构，一方面保证冷却液在其内的流动流畅性，另一方面便于进液口2与接头的连接（接头指冷却液液源与基板1之间的接头），再一方面可使多个液流槽13进口处流量分布均匀。而液流槽13则优选为六边形结构，其使液流槽13流道宽度由进口到中间区域逐渐增大，从而使冷却液充分接触中间区域的部分的同时，防止进口处冷却液过于分散，导致流动不均匀。液流槽13和进口流道4、出口流道5之间采用过渡的连接方式，这样可以使液流槽13的进口很小，在进口流道4中3个进口部分的表面积相对整个进口流道4的表面积很小，这样可以使进口流道4中的冷却液充分接触3个液流槽13进口部分，能很大程度上提高每个并联液流槽13之间流量分布的均匀性。与现有技术相比，本专利技术所提供的IGBT模块液冷板，由于采用了在基板1上端并联设置有多个液流槽13，而在液流槽13两端分别连通设置有一进液流道4及出液流道5；以及基板1在每个液流槽13内设置有一盖板。使得该IGBT模块液冷板在每个盖板下面的通道流量分布均匀，冷板表面及冷却液进出口之间具有良本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IGBT模块液冷板，设置于IGBT模块下端面，其特征在于，所述IGBT模块液冷板包括：基板，所述基板上端并联设置有多个液流槽，所述液流槽两端分别连通设置有一进液流道及出液流道；所述基板在每个液流槽上安装设置有一盖板。

【技术特征摘要】
1.一种IGBT模块液冷板，设置于IGBT模块下端面，其特征在于，所述IGBT模块液冷板包括：基板，所述基板上端并联设置有多个液流槽，所述液流槽两端分别连通设置有一进液流道及出液流道；所述基板在每个液流槽上安装设置有一盖板。2.根据权利要求1所述的IGBT模块液冷板，其特征在于，所述进液流道为一端开口，一端封闭；所述出液流道为一端开口，一端封闭。3.根据权利要求2所述的IGBT模块液冷板，其特征在于，所述进液流道及出液流道开口方向相同。4.根据权利要求1所述的IGBT模块液冷板，其特征在于，所述液流槽包括：设置于所述液流槽底部、且与所述进液流道及出液流道相连通的第一槽部；以及设置于所述第一槽部上方、且与其相通，用于卡持所述盖板的第二槽部；以及设置于所述第二槽部上方、且与其相通，用于容纳所述盖板的第三槽部。5.根据权利要求1所述的IGBT模块液冷板，其特征在于，所述盖板下端面设置有若干个间隔设置的流道板，若...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东方，周吉勇，
申请(专利权)人：东莞市文轩五金制品有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44