半导体换热装置、半导体模块及电气设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种半导体换热装置、半导体模块及电气设备，半导体换热装置包括换热基体和间隔设置在换热基体上用于安装半导体的半导体安装面，所述换热基体沿半导体安装面布置方向的两个端面上分别设有抽风口和用于在抽风机吸力作用下使空气进入换热基体的主进风口，所述换热基体包括处于相邻两个半导体安装面之间的过渡段，过渡段上设有用于在抽风机吸力作用下使空气进入换热基体以与换热基体进行热交换的辅助进风口。这样远离主进风口的半导体处的进风温度与靠近主进风口的半导体处的进风温度相同，有效降低相邻两个半导体之间的进风温度差。解决了现有技术中存在的由于并联的两个IGBT的温差较大造成的IGBT的使用裕量和稳定性降低的问题。

【技术实现步骤摘要】
半导体换热装置、半导体模块及电气设备
本专利技术涉及一种半导体换热装置、半导体模块及电气设备。
技术介绍
IGTB作为半导体元件广泛应用于各个领域中，但是IGBT本身的发展不能及时的适应产品需求，同时考虑到产品成本的因素，一般产品中会使用IGBT并联的技术，已满足产品的使用需求。授权公告号为CN202523698U，授权公告日为2012.11.07的中国专利公开了一种IGBT用风冷散热器，包括铝基体，所述铝基体的一侧设有用于相应IGBT功率模块安装的安装基面，所述铝基体与所述安装基面的相对侧通过铝挤压技术间隔并列一体成型有多个铝制散热片。该IGBT用风冷散热器体积较小、结构简单。但是，由于两个IGBT采用垂直于进风口安装方式安装，铝制散热片四周密封，只有进风口处有风进入，使得两个IGBT的进风口温度存在差异，靠近进风口的IGBT的初始进风温度将小于较远的一个IGBT的进风口温度，这样则使两个IGBT的初始温度存在差异，使IGBT的最大工作温度锁定在较远的一个IGBT的上面，降低IGBT的使用裕量和稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种半导体换热装置，以解决现有技术中存在的由于并联的两个IGBT的温差较大造成的IGBT的使用裕量和稳定性降低的问题；本专利技术的目的还在于提供一种解决上述问题的半导体模块及电气设备。本专利技术的半导体换热装置的技术方案是：方案1、半导体换热装置包括换热基体和间隔设置在换热基体上用于安装半导体的半导体安装面，所述换热基体沿半导体安装面布置方向的两个端面上分别设有抽风口和用于在抽风机吸力作用下使空气进入换热基体的主进风口，所述换热基体包括处于相邻两个半导体安装面之间的过渡段，过渡段上设有用于在抽风机吸力作用下使空气进入换热基体以与换热基体进行热交换的辅助进风口。相邻的半导体安装面之间的换热基体上设有辅助进风口，辅助进风口的进风温度与主进风口的进风温度相同，这样远离主进风口的半导体处的进风温度与靠近主进风口的半导体处的进风温度相同，有效降低相邻两个半导体之间的进风温度差。解决了现有技术中存在的由于并联的两个IGBT的温差较大造成的IGBT的使用裕量和稳定性降低的问题。方案2、在方案1的基础上，所述辅助进风口为长条形，辅助进风口的长度方向垂直于半导体安装面的布置方向。辅助进风口设置为长条形，使辅助进风口更接近辅助进风口处的半导体，方便进入辅助进风口的空气与半导体进行换热。方案3、在方案1或2的基础上，所述辅助进风口设置在换热基体上设有半导体安装面的一侧。辅助进风口的风从半导体安装面侧进入，方便进行半导体的热交换。方案4、在方案1或2的基础上，所述换热基体包括翅片式散热体和封装在翅片式散热体外围的封装壳体。翅片式散热体的散热面积较大，可有效增加半导体的换热量。方案5、在方案4的基础上，所述换热基体包括导热板，半导体安装面设置在导热板上，导热板的远离半导体安装面的一侧间隔设有至少两个散热片，各散热片相互平行且垂直于导热板设置，所述封装壳体与导热板围成使空气由主进风口至抽风口方向流动的空气流道，辅助进风口设置在导热板上。换热基体的设置保证了在抽风机吸力作用下空气从主进风口进入散热基体内以对散热基体进行冷却。方案6、在方案1或2的基础上，所述辅助进风口的面积是主进风口面积的1/4~1/6。辅助进风口面积为主进风口面积的1/4~1/6，既保证了辅助进风口的进风量且不会降低主进风口对靠近主进风口的半导体的冷却。本专利技术的半导体模块的技术方案是：方案1、半导体模块包括半导体换热装置和半导体，所述半导体换热装置包括换热基体和间隔设置在换热基体上安装半导体的半导体安装面，所述换热基体沿半导体安装面布置方向的两个端面上分别设有抽风口和用于在抽风机吸力作用下使空气进入换热基体的主进风口，所述换热基体包括处于相邻两个半导体安装面之间的过渡段，过渡段上设有用于在抽风机吸力作用下使空气进入换热基体以与换热基体进行热交换的辅助进风口。方案2、在方案1的基础上，所述辅助进风口为长条形，辅助进风口的长度方向垂直于半导体安装面的布置方向。方案3、在方案1或2的基础上，所述辅助进风口设置在换热基体上设有半导体安装面的一侧。方案4、在方案1或2的基础上，所述换热基体包括翅片式散热体和封装在翅片式散热体外围的封装壳体。方案5、在方案4的基础上，所述换热基体包括导热板，半导体安装面设置在导热板上，导热板的远离半导体安装面的一侧间隔设有至少两个散热片，各散热片相互平行且垂直于导热板设置，所述封装壳体与导热板围成使空气由主进风口至抽风口方向流动的空气流道，辅助进风口设置在导热板上。方案6、在方案1或2的基础上，所述辅助进风口的面积是主进风口面积的1/4~1/6。本专利技术的电气设备技术方案是：方案1、电气设备包括半导体模块和抽风机，所述半导体模块包括半导体换热装置和半导体，所述半导体换热装置包括换热基体和间隔设置在换热基体上安装半导体的半导体安装面，所述换热基体沿半导体安装面布置方向的两个端面上分别设有抽风口和用于在抽风机吸力作用下使空气进入换热基体的主进风口，所述换热基体包括处于相邻两个半导体安装面之间的过渡段，过渡段上设有用于在抽风机吸力作用下使空气进入换热基体以与换热基体进行热交换的辅助进风口。方案2、在方案1的基础上，所述辅助进风口为长条形，辅助进风口的长度方向垂直于半导体安装面的布置方向。方案3、在方案1或2的基础上，所述辅助进风口设置在换热基体上设有半导体安装面的一侧。方案4、在方案1或2的基础上，所述换热基体包括翅片式散热体和封装在翅片式散热体外围的封装壳体。方案5、在方案4的基础上，所述换热基体包括导热板，半导体安装面设置在导热板上，导热板的远离半导体安装面的一侧间隔设有至少两个散热片，各散热片相互平行且垂直于导热板设置，所述封装壳体与导热板围成使空气由主进风口至抽风口方向流动的空气流道，辅助进风口设置在导热板上。方案6、在方案1或2的基础上，所述辅助进风口的面积是主进风口面积的1/4~1/6。方案7、在方案1或2的基础上，所述半导体模块设有至少两个，各半导体模块并列布置且相邻两个半导体模块中的一个半导体模块的主进风口与另一个半导体模块的抽风口连通，以使各半导体模块的换热基体的空气流道相互连通。附图说明图1为本专利技术的半导体模块的具体实施例一的主视图；图2为图1的右视图；图3为本专利技术的半导体模块的具体实施例一中的半导体模块用于无功补偿装置的主视图；图4为图3的A向视图；图5为本专利技术的半导体模块的具体实施例二的主视图；图6为本专利技术的半导体模块的具体实施例三的主视图；图中：1-换热基体，2-辅助进风口，3-半导体，4-翅片，20-辅助进风口，21-辅助进风口。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施方式作进一步说明。本专利技术的半导体模块的具体实施例一，如图1至图4所示，半导体模块包括半导体换热装置和半导体3，半导体换热装置包括换热基体1和间隔设置在换热基体1的半导体安装面，半导体3安装在半导体安装面上。本实施例中的半导体3为IGBT，换热基体1上设有两个半导体安装面，即换热基体1上安装有两个IGBT。本实施例中，进入换热基体1内的空气用于降低IGBT的工作温度，以保证IGBT的正常运行。在其他实施例中，可在换热基体上间隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.半导体换热装置，包括换热基体和间隔设置在换热基体上用于安装半导体的半导体安装面，其特征是，所述换热基体沿半导体安装面布置方向的两个端面上分别设有抽风口和用于在抽风机吸力作用下使空气进入换热基体的主进风口，所述换热基体包括处于相邻两个半导体安装面之间的过渡段，过渡段上设有用于在抽风机吸力作用下使空气进入换热基体以与换热基体进行热交换的辅助进风口。

【技术特征摘要】
1.半导体换热装置，包括换热基体和间隔设置在换热基体上用于安装半导体的半导体安装面，其特征是，所述换热基体沿半导体安装面布置方向的两个端面上分别设有抽风口和用于在抽风机吸力作用下使空气进入换热基体的主进风口，所述换热基体包括处于相邻两个半导体安装面之间的过渡段，过渡段上设有用于在抽风机吸力作用下使空气进入换热基体以与换热基体进行热交换的辅助进风口。2.根据权利要求1所述的半导体换热装置，其特征是，所述辅助进风口为长条形，辅助进风口的长度方向垂直于半导体安装面的布置方向。3.根据权利要求1或2所述的半导体换热装置，其特征是，所述辅助进风口设置在换热基体上设有半导体安装面的一侧。4.根据权利要求1或2所述的半导体换热装置，其特征是，所述换热基体包括翅片式散热体和封装在翅片式散热体外围的封装壳体。5.根据权利要求4所述的半导体换热装置，其特征是，所述换热基体包括导热板，半导体安装面设置在导热板上，导热板的远离半导体安装面的一侧间隔设有至少两个散热片，各散热片相互平行且垂直于导热板设置，所述封装壳体与导热板围成使空气由主进风口至抽风口方向流动的空...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，孙健，翟超，徐明明，汪海涛，闫铭，任静，李二帅，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，许继集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41