用于绝缘栅双极型晶体管的散热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于绝缘栅双极型晶体管的散热装置，该装置包括第一散热组件和第二散热组件；第一散热组件包括铜合金基板、激光焊接层、引线基板、导热引线、绝缘导热层、铜皮层、铜基板以及防溢阻塞槽；激光焊接层与铜合金基板之间设有第一液态合金，引线基板与铜合金基板之间设有第二液态合金，铜皮层与铜基板之间设有第三液态合金，铜基板上与第三液态合金层相反的一侧设有固态合金，第二散热组件包括散热承接基板、循环管道及数个散热直管；循环管道内部设有第一液态合金；本实用新型专利技术采用液态金属以及固态金属来实现热量的传递，体积小，热量散失快，可显著解决绝缘栅双极型晶体管散热慢的问题。

Heat sink for insulated gate bipolar transistors

The utility model discloses a radiating device for insulated gate bipolar transistor, the apparatus comprises a first radiating component and the second radiating component; the first radiating component comprises a copper alloy substrate, laser welding wire layer, substrate, thermal, thermal insulation layer, copper wire, copper substrate and cortical overflow blocking groove; the first laser welding the liquid layer is arranged between the alloy and copper alloy substrate, liquid alloy second is arranged between the substrate and the copper lead alloy substrate, liquid alloy third is arranged between the copper sheath and the copper substrate, copper substrate and liquid alloy layer third opposite side is provided with a solid alloy, the second radiating component comprises a radiating substrate, undertake the circulation pipe and a plurality of cooling pipe; the internal circulation pipe is provided with a first liquid alloy transfer; the utility model adopts metal liquid and solid metal to heat The utility model has the advantages of small size and fast heat dissipation, and can solve the problem of slow heat dissipation of an insulated gate bipolar transistor.

【技术实现步骤摘要】
用于绝缘栅双极型晶体管的散热装置
本技术涉及散热
，特别涉及一种用于绝缘栅双极型晶体管的散热装置。
技术介绍
IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)是由BJT(BipolarJunctionTransistor，双极型三极管)和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(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，金氧半场效晶体管)的高输入阻抗和GTR(GiantTransistor，电力晶体管)的低导通压降两方面的优点。IGBT作为重要的能源转换和传输的核心器件，广泛应用于电力系统直流工程、轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域。IGBT器件具有节能、安装维修方便和散热稳定等特点。目前大部分IGBT器件应用于低功率模式，但IGBT器件本身效率低，通流能力弱导致其通流能力受到限制，且在低功率运行时，会导致IGBT性能下降，损耗非常快速，尤其是对于昂贵的IGBT而言，具有不可逆的破环作用。随着大功率IGBT器件技术的突破，大功率IGBT承担着电能转换的任务。目前IGBT功率转换效率中大部分能量均用于发热，并通过散热耗散出去。IGBT运行时热流密度高，散热散不出去或散热慢，留在IGBT本身的热量多，导致局部面积发热集中，使得IGBT器件加速热老化；另外叠加磁场和电场的复合作用可能对IGBT器件造成损耗和损坏。IGBT器件发热问题长期制约大功率IGBT的器件发展，很难大规模高效应用于大功率能量传输领域。因而如何提高和解决IGBT的散热问题成为提升IGBT器件通流能力、参数性能提升和大功率规模化应用的技术难题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于绝缘栅双极型晶体管的散热装置，以解决绝缘栅双极型晶体管在运行时热流密度高导致散热慢的问题。根据本技术的实施例提供了一种用于绝缘栅双极型晶体管的散热装置，包括：第一散热组件和设于所述第一散热组件一侧的第二散热组件；所述第一散热组件包括铜合金基板、激光焊接层、引线基板、导热引线、绝缘导热层、铜皮层、铜基板以及防溢阻塞槽；所述铜合金基板连接于所述绝缘导热层的一侧，所述激光焊接层连接于所述铜合金基板上，用于将所述铜合金基板与绝缘栅型双极型晶体管相焊接，所述激光焊接层与所述铜合金基板之间设有第一液态合金；所述引线基板连接于所述铜合金基板上，所述导热引线的一端与所述引线基板连接，所述引线基板与所述铜合金基板之间设有第二液态合金；所述铜皮层连接于所述绝缘导热层的另一侧，所述铜基板与所述铜皮层连接，所述铜皮层与所述铜基板之间设有第三液态合金；所述铜基板上，与所述第三液态合金层相反的一侧，设有固态合金；所述铜基板内，设有连通所述第三液态合金和所述固态合金的毛细管道；所述防溢阻塞槽密封设于所述固态合金的外部；所述第二散热组件包括散热承接基板、循环管道及数个散热直管；所述散热承接基板与所述固态合金连接；所述循环管道嵌设于所述散热承接基板内部，所述数个散热直管与所述散热承接基板相连接；所述循环管道内部设有所述第一液态合金。优选地，所述循环管道外部设有气隙循环变压器。优选地，所述循环管道包括散热绝缘铜管，以及连接于所述散热绝缘铜管两端的连接管，所述连接管的内径大于所述散热绝缘铜管的内径。优选地，所述散热绝缘铜管呈M形。优选地，所述气隙循环变压器设于所述散热绝缘铜管与所述连接管相连接的区域。优选地，所述第一散热组件外部设有绝缘屏蔽外壳。优选地，所述导热引线的另一端穿过所述绝缘屏蔽外壳，固定于所述绝缘屏蔽外壳的外壁。优选地，所述数个散热直管相互间隔且平行设置。由以上技术方案可知，本技术提供的一种用于绝缘栅双极型晶体管的散热装置，包括第一散热组件和设于第一散热组件一侧的第二散热组件；第一散热组件包括铜合金基板、激光焊接层、引线基板、导热引线、绝缘导热层、铜皮层、铜基板以及防溢阻塞槽；铜合金基板连接于绝缘导热层的一侧，激光焊接层连接于铜合金基板上，用于将铜合金基板与绝缘栅型双极型晶体管相焊接，激光焊接层与铜合金基板之间设有第一液态合金，引线基板连接于铜合金基板上，导热引线的一端与引线基板连接，引线基板与铜合金基板之间设有第二液态合金，铜皮层连接于绝缘导热层的另一侧，铜基板与铜皮层连接，铜皮层与铜基板之间设有第三液态合金，铜基板上，与第三液态合金层相反的一侧，设有固态合金，铜基板内，设有连通第三液态合金和固态合金的毛细管道；防溢阻塞槽密封设于固态合金的外部；第二散热组件包括散热承接基板、循环管道及数个散热直管；散热承接基板与固态合金连接；循环管道嵌设于散热承接基板内部，数个散热直管与散热承接基板相连接；循环管道内部设有第一液态合金；本技术采用液态金属以及固态金属来实现热量的传递，所述装置体积小，不需要风扇，热量散失快，显著解决绝缘栅双极型晶体管散热慢的问题，提高绝缘栅双极型晶体管的性能。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为根据一优选实施例示出的用于绝缘栅双极型晶体管的散热装置的结构示意图；图2为根据一优选实施例示出的用于绝缘栅双极型晶体管的散热装置的散热原理的示意图。图示说明：其中，1-连接管；2-散热直管；3-绝缘栅双极型晶体管；4-激光焊接层；5-第一液态合金；6-铜合金基板；7-引线基板；8-第二液态合金；9-导热引线；10-绝缘屏蔽外壳；11-绝缘导热层；12-铜皮层；13-第三液态合金；14-毛细通道；15-铜基板；16-固态合金；17-防溢阻塞槽；18-散热承接基板；19-散热绝缘铜管；20-气隙循环变压器。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1和图2，本技术实施例提供一种用于绝缘栅双极型晶体管的散热装置，该装置包括：第一散热组件和设于第一散热组件一侧的第二散热组件；其中，第一散热组件包括铜合金基板6、激光焊接层4、引线基板7、导热引线9、绝缘导热层11、铜皮层12、铜基板15以及防溢阻塞槽17；铜合金基板6连接于绝缘导热层11的一侧，激光焊接层4连接于铜合金基板6上，用于将铜合金基板6与绝缘栅型双极型晶体管3相焊接，激光焊接层4与铜合金基板6之间设有第一液态合金5；引线基板7连接于铜合金基板6上，导热引线9的一端与引线基板7连接，引线基板7与铜合金基板6之间设有第二液态合金8；铜皮层12连接于绝缘导热层11的另一侧，铜基板15与铜皮层12连接，铜皮层12与铜基板15之间设有第三液态合金13，第三液态合金；铜基板15上，与第三液态合金层13相反的一侧，设有固态合金16；铜基板15内，设有连通第三液态合金1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于绝缘栅双极型晶体管的散热装置，其特征在于，所述装置包括：第一散热组件和设于所述第一散热组件一侧的第二散热组件；所述第一散热组件包括铜合金基板(6)、激光焊接层(4)、引线基板(7)、导热引线(9)、绝缘导热层(11)、铜皮层(12)、铜基板(15)以及防溢阻塞槽(17)；所述铜合金基板(6)连接于所述绝缘导热层(11)的一侧，所述激光焊接层(4)连接于所述铜合金基板(6)上，所述激光焊接层(4)与所述铜合金基板(6)之间设有第一液态合金(5)；所述引线基板(7)连接于所述铜合金基板(6)上，所述导热引线(9)的一端与所述引线基板(7)连接，所述引线基板(7)与所述铜合金基板(6)之间设有第二液态合金(8)；所述铜皮层(12)连接于所述绝缘导热层(11)的另一侧，所述铜基板(15)与所述铜皮层(12)连接，所述铜皮层(12)与所述铜基板(15)之间设有第三液态合金(13)；所述铜基板(15)上，与所述第三液态合金(13)相反的一侧，设有固态合金(16)；所述铜基板(15)内，设有连通所述第三液态合金(13)和所述固态合金(16)的毛细通道(14)；所述防溢阻塞槽(17)密封设于所述固态合金(16)的外部；所述第二散热组件包括散热承接基板(18)、循环管道及数个散热直管(2)；所述散热承接基板(18)与所述固态合金(16)连接；所述循环管道嵌设于所述散热承接基板(18)内部，所述数个散热直管(2)与所述散热承接基板(18)相连接；所述循环管道内部设有所述第一液态合金(5)。...

【技术特征摘要】
1.一种用于绝缘栅双极型晶体管的散热装置，其特征在于，所述装置包括：第一散热组件和设于所述第一散热组件一侧的第二散热组件；所述第一散热组件包括铜合金基板(6)、激光焊接层(4)、引线基板(7)、导热引线(9)、绝缘导热层(11)、铜皮层(12)、铜基板(15)以及防溢阻塞槽(17)；所述铜合金基板(6)连接于所述绝缘导热层(11)的一侧，所述激光焊接层(4)连接于所述铜合金基板(6)上，所述激光焊接层(4)与所述铜合金基板(6)之间设有第一液态合金(5)；所述引线基板(7)连接于所述铜合金基板(6)上，所述导热引线(9)的一端与所述引线基板(7)连接，所述引线基板(7)与所述铜合金基板(6)之间设有第二液态合金(8)；所述铜皮层(12)连接于所述绝缘导热层(11)的另一侧，所述铜基板(15)与所述铜皮层(12)连接，所述铜皮层(12)与所述铜基板(15)之间设有第三液态合金(13)；所述铜基板(15)上，与所述第三液态合金(13)相反的一侧，设有固态合金(16)；所述铜基板(15)内，设有连通所述第三液态合金(13)和所述固态合金(16)的毛细通道(14)；所述防溢阻塞槽(17)密封设于所述固态合金(16)的外部；所述第二散热组件包括散热承接基板(18)、循环管道及数个散热直管(2)；所述散热承接基板(18)与所述固态合金(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭向宇，马仪，王科，钱国超，彭晶，陈先富，张少泉，刘红文，刘光祺，何顺，郭晨鋆，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：云南,53