【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体模块,并且更特别地涉及用于半导体模块的冷却系统。
技术介绍
具有双侧冷却的功率模块通过减少热阻抗且由此增加整个系统的功率密度而显著地改进封装的热性能。然而,具有双侧冷却的功率模块呈现关于将热沉与所述模块集成的挑战。冷却器的设计经常在达到最高可能性能方面是关键问题。例如,冷却流体应当分布在被包括在封装中的功率模块上方和下方的两个不同的通道中,以增加封装的热性能。而且,整个系统必须是水密的。热沉应当是鲁棒、低成本且重量轻的。常规双侧模块冷却技术要求附加部分诸如O形环和螺栓或螺杆以达到水密系统。常规铝冷却器也使用较厚的铝块。通常需要再进一步的部件以达到水密热沉和双向冷却剂分布。这些附加部分增加了系统重量和成本且仍呈现流体泄露的真实风险。此外对于许多组装步骤的需要增加了生产成本。
技术实现思路
本文中描述的实施例提供了用于模制的半导体模块的冷却系统,而没有使用螺栓连接或O形环。与常规功率模块冷却系统相比,本文中描述的冷却系统具有低得多的流体泄露的风险以及更高的设计灵活性,从而显著减少了系统成本、组装步骤的数量和系统重量。根据冷却设备的实施例,冷却设备包括多个分立模块和塑料外壳。每一个模块包括:由模塑化合物包封的半导体管芯、电连接至半导体管芯且突出在模塑化合物外的多个引线、以及至少部分不由模塑化合物覆盖的第一冷却板。塑料外壳包围每一个模块的外围以形成多管芯模块。塑料外壳包括接收模块的第一单个塑料部分以及附着到第一塑料部分的外围的第二单个塑料部分。第二塑料部分具有暴露第一冷却板的切口和包含密封材料的密封结构,所述密封材料在具有第一冷却板的模块的侧面处在每 ...
【技术保护点】
一种冷却设备,包括:多个分立模块,所述多个分立模块中的每一个分立模块包括:由模塑化合物包封的半导体管芯;电连接至半导体管芯且突出在模塑化合物外的多个引线;以及至少部分地不由模塑化合物覆盖的第一冷却板;以及塑料外壳,包围每一个模块的外围以形成多管芯模块,所述塑料外壳包括:第一单个塑料部分,其接收所述模块;以及第二单个塑料部分,附着到第一塑料部分的外围,第二塑料部分具有暴露第一冷却板的切口和包含密封材料的密封结构,所述密封材料在具有所述第一冷却板的模块的侧面处在每一个模块的外围周围形成水密密封。
【技术特征摘要】
2015.03.03 US 14/6362561.一种冷却设备,包括:多个分立模块,所述多个分立模块中的每一个分立模块包括:由模塑化合物包封的半导体管芯;电连接至半导体管芯且突出在模塑化合物外的多个引线;以及至少部分地不由模塑化合物覆盖的第一冷却板;以及塑料外壳,包围每一个模块的外围以形成多管芯模块,所述塑料外壳包括:第一单个塑料部分,其接收所述模块;以及第二单个塑料部分,附着到第一塑料部分的外围,第二塑料部分具有暴露第一冷却板的切口和包含密封材料的密封结构,所述密封材料在具有所述第一冷却板的模块的侧面处在每一个模块的外围周围形成水密密封。2.根据权利要求1所述的冷却设备,其中所述第二塑料部分的所述密封结构包括形成在所述第二塑料部分中的凹槽,所述凹槽在具有第一冷却板的模块的侧面处包围每一个模块的外围,以及其中所述密封材料填充所述凹槽。3.根据权利要求2所述的冷却设备,其中所述第二塑料部分的在内部从凹槽设置的部分接触具有第一冷却板的模块的侧面,以防止密封材料泄露到第一冷却板上。4.根据权利要求1所述的冷却设备,还包括:第一盖子,附着到第二塑料部分的外围且与第二塑料部分形成水密密封;以及在所述第一盖子与所述第二塑料部分之间的封闭的空腔,被配置为许可在每一个分立模块的第一冷却板上方的流体流动。5.根据权利要求1所述的冷却设备,其中每一个分立模块具有在与所述第一冷却板相对的侧面处的第二冷却板,以及其中,所述第一塑料部分具有暴露所述第二冷却板的切口和包含附加密封材料的密封结构,所述附加密封材料在具有所述第二冷却板的所述模块的所述侧面处在每一个模块的所述外围周围形成水密密封。6.根据权利要求5所述的冷却设备,其中,所述第一塑料部分的所述密封结构包括形成在所述第一塑料部分中的凹槽,所述凹槽在具有第二冷却板的所述模块的侧面处包围每一个模块的外围,以及其中所述附加密封材料填充所述第一塑料部分中的所述凹槽。7.根据权利要求6所述的冷却设备,其中所述第一塑料部分的在内部从所述凹槽设置的部分接触具有所述第二冷却板的所述模块的侧面,以防止所述附加密封材料泄露到所述第二冷却板上。8.根据权利要求5所述的冷却设备,还包括:第二盖子,附着到所述第一塑料部分的外围,并且与所述第一塑料部分形成水密密封;以及在所述第二盖子与所述第一塑料部分之间的封闭的空腔,被配置为许可在每一个分立模块的所述第二冷却板上方的流体流动。9.一种制造冷却设备的方法,所述方法包括:通过第一单个塑料部分接收多个模块,所述模块中的每一个模块包括由模塑化合物包封的半导体管芯、电连接至所述半导体管芯且突出在所述模塑化合物外的多个引线、以及至少部分地不由所述模塑化合物覆盖的第一冷却板;将第二单个塑料部分附着到所述第一塑料部分的外围以形成塑料外壳,所述塑料外壳包围每一个模块的外围以形成多管芯模块,所述第二塑料部分具有暴露所述第一冷却板的切口和面向具有所述第一冷却板的所述模块的侧面的密封结构;以及用密封材料填充所述密封结构,所述密封材料在具有所述第一冷却板的所述模块的侧面处在每一个模块的外围周围形成水密密封。10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述第二塑料部分的所述密封结构包括形成在第二塑料部分中的凹槽,所述凹槽在具有第一冷却板的所述模块的侧面处包围每一个模块的外围,以及其中所述密封材料通过所述第二塑料部分中的开口被喷射到所述凹槽中。11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述第二塑料部分的在内部从所述凹槽设置的部分接触具有所述第一冷却板的所述模块的侧面,以防止所述密封材料在通过所述第二塑料部分中的开口被喷射到所述凹槽中时泄露到所述第一冷却板上。12.根据权利要求9所述的方法,还包括:将第一盖子附着到所述第二塑料部分的外围,以便与所述第二塑料部分形成水密密封和在所述第一盖子与所述第二塑料部分之间的封闭的空腔,所述封闭的空腔被配置为许可在每一个分立模块的所述第一冷却板上方的流体流动。13.根据权利要求9所述的方法,其中每一个分立模块具有在与所述第一冷却板相对的侧面处的第二冷却板,以及其中,所述第一塑料部分具有暴露第二冷却板的切口和密封结构,所述方法还包括:用附加密封材料填充所述第一塑料部分的所述密封结构,所述附加密封材料在具有所述第二冷却板的所述模块的侧面处在每一个模块的外围周围形成水密密封。14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述第一塑料部分的所述密封结构包括形成在第一塑料部分中的凹槽,所述凹槽在具有所述第二冷却板的所述模块的所述侧面处包围每一个模块的外围,以及其中所述附加密封材料通过所述第一塑料部分中的开口被喷射到所述凹槽中。15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述第一塑料部分的在内部从所述凹槽设置的部...
【专利技术属性】
技术研发人员:A格拉斯曼,刘仁弼,
申请(专利权)人:英飞凌科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:德国;DE
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