IGBT散热模组以及具有其的IGBT模组制造技术

本实用新型专利技术公开了一种IGBT散热模组以及具有其的IGBT模组，IGBT散热模组包括：散热器底板，散热器底板包括：底板本体和N个散热柱，底板本体包括本体部和分别设置在本体部的相对的两个表面上的第一表层和第二表层，N个散热柱间隔开设在第一表层上，且每个散热柱的一端与第一表层固定且另一端为自由端，第一表层和散热柱均适于与冷却液接触，散热器底板为铜制成；覆铜板，覆铜板包括基板、第一铜层和第二铜层，第一铜层与第二铜层分别设置在基板上的相对设置的两个表面上，基板为氮化硅基板，第一铜层设在第二表层上。铜制的散热器底板散热效果好，可以提升IGBT散热模组的散热能力，可以满足IGBT散热模组的散热要求。而且氮化硅基板结构强度好。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及散热器
，尤其涉及一种IGBT散热模组以及具有该IGBT散热模组的IGBT模组。
技术介绍
以液体作为冷却介质的散热器结构紧凑且构造为比较薄的板状或条状金属翅片或针型结构，散热器的内部布置液体通道，使得流体与水冷板之间产生对流换热，从而流体可以散去水冷板表面高功率电子元器件的热功耗。相关技术中，散热器底板的材料至关重要，直接关系到是否能够IGBT散热模组的散热要求。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术提出一种IGBT散热模组，该IGBT散热模组的散热效果好。本技术进一步地提出了一种IGBT模组。根据本技术的IGBT散热模组，包括：散热器底板，所述散热器底板包括：底板本体和N个散热柱，所述底板本体包括本体部和分别设置在所述本体部的相对的两个表面上的第一表层和第二表层，所述N个散热柱间隔开设在所述第一表层上，且每个所述散热柱的一端与所述第一表层固定且另一端为自由端，所述第一表层和所述散热柱均适于与冷却液接触，所述散热器底板为铜制成；覆铜板，所述覆铜板包括基板、第一铜层和第二铜层，所述第一铜层与所述第二铜层分别设置在所述基板上的相对设置的两个表面上，所述基板为氮化硅基板，所述第一铜层设在所述第二表层上。根据本技术的IGBT散热模组，采用铜制的散热器底板导热性能好，可以提高IGBT散热模组的散热能力，可以满足IGBT散热模组的散热要求。另外，覆铜板可以起到支撑电器元件的作用，并且覆铜板和电器元件还可以产生相互衔接、相互绝缘的效果，从而可以保证电器元件和散热器底板的工作安全性。而且，采用氮化硅基板作为基板，可以保证基板在高温情况下不破碎，可以保证覆铜板的工作可靠性。根据本技术的IGBT模组，包括IGBT芯片和所述的IGBT散热模组，所述IGBT芯片设置在所述第二铜层上。采用铜制的散热器底板导热性能好，可以提高IGBT散热模组的散热能力，可以满足IGBT散热模组的散热要求。另外，覆铜板可以起到支撑电器元件的作用，并且覆铜板和电器元件还可以产生相互衔接、相互绝缘的效果，从而可以保证电器元件和散热器底板的工作安全性。而且，采用氮化硅基板作为基板，可以保证基板在高温情况下不破碎，可以保证覆铜板的工作可靠性。而且，氮化硅基板可以弥补与铜制的散热器底板的热膨胀系数的差异，可以使得覆铜板和散热器底板封装可靠性较好。附图说明图1是根据本技术实施例的IGBT散热模组中的散热器底板的侧视图；图2是图1中区域A的放大图；图3是根据本技术第一个实施例的IGBT散热模组的仰视图；图4是图3中区域B的放大图；图5是放置在冷却槽内的散热器底板的剖视图；图6是图5中区域C的放大图；图7是根据本技术实施例IGBT散热模组的侧视图；图8是图7中区域D的放大图；图9是根据本技术第一个实施例的IGBT散热模组的示意图；图10是根据本技术第一个实施例的IGBT散热模组的立体图；图11是根据本技术第二个实施例的IGBT散热模组的仰视图；图12是根据本技术第二个实施例的IGBT散热模组的俯视图；图13是根据本技术实施例的IGBT散热模组的侧视图；图14是图13中区域E的放大图。附图标记：IGBT散热模组1000；散热器底板100；底板本体10；第一表层11；第二表层12；本体部13；散热柱20；自由端21；固定端22；冷却槽30；覆铜板200；基板210；第一铜层220；第二铜层230；IGBT芯片2000。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。下面参考附图详细描述根据本技术实施例的IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor-绝缘栅双极型晶体管)散热模组1000。根据本技术实施例的IGBT散热模组1000可以包括：散热器底板100和覆铜板200。散热器底板100可以包括：底板本体10和N个散热柱20。如图1和图3所示，底板本体10可以包括本体部13和分别设置在本体部13的相对的两个表面上的第一表层11和第二表层12，即第一表层11和第二表层12相对设置在本体部13上，第二表层12上安装有覆铜板200，覆铜板200上安装有电器元件。需要说明的是，散热器底板100有多种选择，例如，虽然图11所示的散热器底板100上的散热柱20的数量明显多于图3所示的散热器底板100上的散热柱20的数量，但是两种散热器底板100均可以选取。通过将覆铜板200设置在散热器底板100和电器元件之间，覆铜板200可以起到支撑电器元件的作用，并且覆铜板200和电器元件还可以产生相互衔接、相互绝缘的效果，从而可以保证电器元件和散热器底板100的工作安全性。N个散热柱20间隔开设在第一表层11上，而且每个散热柱20的一端与第一表层11固定，并且每个散热柱20的另一端为自由端21，第一表层11和散热柱20均适于与冷却液接触。如图2所示，散热柱20的一端即为散热柱20的固定端22，散热柱20的固定端22可以固定连接在第一表层11上。由此，冷却液可以与第一表层11接触，还可以与每个散热柱20的外露的表面接触，设置在第二表层12上的电器元件发出的热量可以通过覆铜板200、第二表层12和本体部13传递给第一表层11和N个散热柱20，从而第一表层11和N个散热柱20可以将电器元件的热量进一步地传递给冷却液，进而可以起到散发电器元件的热量的作用，保证电器元件工作稳定性。根据本技术的一个实施例，第一表层11上与冷却液接触部分的面积为S1，第一表层11上与每个散热柱20相接触部分的面积为S2，180≤S1/S2≤800。可以理解的是，满足上述关系式的散热器底板100可以使得第一表层11与冷却液接触部分的面积S1设计合理，还可以使得第一表层11与N个散热柱20接触部分的面积S2设计合理，从而可以使得第一表层11和N个散热柱20分别与冷却液热交换稳定且可靠，可以在保证足够大散热面积的同时，很好的降低冷却液流阻，提高散热效率。优选地，200≤S1/S2≤500。其中，散热柱20的数量满足关系式：300≤N＜650。满足上述关系式的散热柱20可以在保证散热柱20与冷却液热交换效果可靠的情况下，还可以使得散热器底板100有效减少散热柱20的数量，从而可以降低散热器底板100的加工工艺要求，还可以降低散热器底板100的脱模难度，提高散热器底板100的成品率，降低散热器底板100的生产难度，降低散热器底板100的生产成本。优选地，300≤N＜420。结合图7和图8以及图13和图14所示，覆铜板200可以包括基板210、第一铜层220和第二铜层230，第一铜层220与第二铜层230可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IGBT散热模组，其特征在于，包括：散热器底板，所述散热器底板包括：底板本体和N个散热柱，所述底板本体包括本体部和分别设置在所述本体部的相对的两个表面上的第一表层和第二表层，所述N个散热柱间隔开设在所述第一表层上，且每个所述散热柱的一端与所述第一表层固定且另一端为自由端，所述第一表层和所述散热柱均适于与冷却液接触，所述散热器底板为铜制成；覆铜板，所述覆铜板包括基板、第一铜层和第二铜层，所述第一铜层与所述第二铜层分别设置在所述基板上的相对设置的两个表面上，所述基板为氮化硅基板，所述第一铜层设在所述第二表层上。

【技术特征摘要】
1.一种IGBT散热模组，其特征在于，包括：
散热器底板，所述散热器底板包括：底板本体和N个散热柱，所述底板本体包括本体
部和分别设置在所述本体部的相对的两个表面上的第一表层和第二表层，所述N个散热柱
间隔开设在所述第一表层上，且每个所述散热柱的一端与所述第一表层固定且另一端为自
由端，所述第一表层和所述散热柱均适于与冷却液接触，所述散热器底板为铜制成；
覆铜板，所述覆铜板包括基板、第一铜层和第二铜层，所述第一铜层与所述第二铜层
分别设置在所述基板上的相对设置的两个表面上，所述基板为氮化硅基板，所述第一铜层
设在所述第二表层上。
2.根据权利要求1所述的IGBT散热模组，其特征在于，所述第一铜层与所述第二铜
层的厚度相等。
3.根据权利要求1所述的IGBT散热模组，其特征在于，所述第一铜层和所述第二铜
层的厚度均为0.2毫米-0.6毫米。
4.根据权利要求1所述的IGBT散热模组，其特征在于，所述基板的厚度为0.25毫米
-1毫米。
5.根据权利要求1所述的IGBT散热模组，其特征在于，所述覆铜板为多个，多个所
述覆铜板沿所述散热器底板的长度方向间隔开设置，相邻两个所述覆铜板之间的距离为3
毫米-10毫米。
6.根据权利要求1所述的IGBT散热模组，其特征在于，所述第一表层上与所述冷却
液接触部分的面积为S1，所述第一表层上与每个所述散热柱相接触部分的面积为S2，180
≤S1/S2≤800，其中300≤N＜650。
7.根据权利要求6所述的IGBT散热模组，其特征在于，200≤S1/S2≤500；其中300
≤N＜420。
8.根据权利要求6所述的IGBT散热模组，其特征在于，所述IGBT散热模组的散热面
积为S，N个所述散热柱的周壁的外表面的面积之和为S3，N个所述散热柱的自由端的端面
的面积之和为S4，S＝S1+S3+S4，且40000平方毫米≤S≤50000平方毫米。
9.根据权利要求6所述的IGBT散热模组，其特征在于，所述散热柱的高度为h，其中，
7.5毫米≤h＜8.2毫米。
10.根据权利要求9所述的IGBT散热模组，其特征在于，每个所述散热柱的散热面积
为(S3+S4)/N,80≤(S3+S4...

【专利技术属性】
技术研发人员：林信平，徐强，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44