一种双面散热装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种双面散热装置，用于为扁平的双面导热的功率器件进行双面散热，包括：平板热管，所述平板热管包括蒸发段和冷凝段，所述蒸发段用于吸收热量以将液态工质转化为气态工质，所述冷凝段用于散发热量以将气态工质转换为液态工质；以及水冷板，所述水冷板包括器件散热段以及热管散热段，所述平板热管的蒸发段和所述水冷板的器件散热段与所述功率器件的两面分别接触以吸收所述功率器件的热量，所述水冷板的热管散热区与所述平板热管的冷凝段接触以吸收所述平板热管的冷凝段的热量。

A double-sided heat sink

【技术实现步骤摘要】
一种双面散热装置
本专利技术涉及一种散热装置，尤其涉及一种用于为扁平的双面导热的功率器件进行双面散热的双面散热装置。
技术介绍
随着集成技术和微电子封装技术的发展，电子元器件的总功率密度不断增长，而电子元器件和电子设备的物理尺寸却逐渐趋向于小型、微型化，所产生的热量迅速积累，导致集成器件周围的热流密度也在增加，所以，高温环境必将会影响到电子元器件和设备的性能，这就需要更加高效的热控制方案。因此，电子元器件的散热问题已演变成为当前电子元器件和电子设备制造的一大焦点。目前，在一些大功率模块中，可采用水冷板来进行散热。而在车载逆变器中，如双面水冷模块芯片上层的陶瓷基覆铜板构成第二条散热通道，即该双面水冷模块的两面封装板均可以为模块内部产生的热量进行导热，则散热装置也可以设置在该双面水冷模块的两面，从而可以有效改善双面水冷模块的散热性能。然而，该双面水冷模块的常规散热方案是采用两侧水冷散热，即在双面水冷模块的两面设置两块水冷板来分别为双面水冷模块的两面进行散热。众所周知，水冷板由于冷却液的单向流动性容易导致散热效果的不均匀，容易造成局部温度高点，不利于功率器件的安全性，因此需要为功率器件提供一种均温性更好的散热方案。平板热管由于质量轻、良好的启动性和均温性的优势，而成为目前电子元件散热方面的热点研究方向，目前仅在电池散热领域有应用，常用的方法为在多块电池板之间设置夹着的多块平板热板来为电池板散热，但是该多块平板热板的蒸发段即与电池板接触的部分用于为电池板散热，但是同时需要在平板热板的冷凝段采用其他的散热装置来为平板热板散热，因此对于需要严格设置装置尺寸、体积的功率器件来说，特意为平板热板另外设置一散热装置是非常困难的。因此，需要提供一种能够为大功率器件的双面均匀散热的装置。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术旨在提供一种利用平板热管为双面功率器件均匀散热，同时避免特别为平板热管设置一散热装置。根据本专利技术的一方面，提供了一种双面散热装置，用于为扁平的双面导热的功率器件进行双面散热，包括：平板热管，包括蒸发段和冷凝段，所述蒸发段用于吸收热量以将液态工质转化为气态工质，所述冷凝段用于散发热量以将气态工质转换为液态工质；以及水冷板，所述水冷板包括器件散热段以及热管散热段，所述平板热管的蒸发段和所述水冷板的器件散热段与所述功率器件的两面分别接触以吸收所述功率器件的热量，所述水冷板的热管散热区与所述平板热管的冷凝段接触以吸收所述平板热管的冷凝段的热量。进一步地，所述水冷板的所述器件散热段薄于所述热管散热段以与所述平板热管的蒸发段形成空隙以用于设置所述功率器件。进一步地，所述平板热管包括多个蒸汽通道以用于气态工质从蒸发段转移至冷凝段，所述多个蒸汽通道内包括丝网吸液芯以用于液态工质从冷凝段转移至蒸发段。进一步地，所述多个蒸汽通道的四周还包括多个凹槽，所述丝网吸液芯覆盖所述多个凹槽。进一步地，所述多个凹槽的截面呈倒梯形。进一步地，所述多个蒸汽通道间隔为4毫米。进一步地，所述功率器件与所述平板热管、所述功率器件与所述器件散热区和/或所述热管散热区与所述平板热管之间通过导热垫接触。进一步地，所述水冷板具有带翅片的通道。进一步地，所述功率器件为双面水冷模块。根据本专利技术的一个方面，提供一种逆变器，包括功率器件以及为所述功率器件进行散热的上述任一项所述的双面散热装置。本专利技术通过在被散热器件的两面分别设置平板热管和水冷板达到了为被散热器件双面散热的目的，更达到了均衡散热、增加导热效率的效果；同时，通过水冷板为平板热管的冷凝段进行散热，达到了不需要为平板热管的冷凝段另设置一散热装置的效果，大大节约了生产成本；通过在平板热管内部设置吸液芯达到加速工质流动从而加速导热速率的效果；通过在平板热管内的蒸汽通道四周设置凹槽增加了平板热管的散热面积；通过在平板热管内的蒸汽通道四周设置倒梯形的凹槽进一步增加了平板热管的散热面积，加快了导热速率；通过在水冷板内部设置翅片，增加了导热速率；通过在被散热器件与平板热管之间和/或被散热器件与水冷板和/或平板热管与水冷板之间设置导热垫，减小了被散热器件与平板热管之间和/或被散热器件与水冷板和/或平板热管与水冷板之间的接触热阻。附图说明在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，更能够更好地理解本专利技术的上述特征和优点。图1是根据本专利技术的一个方面绘示的一实施例的双面散热装置的实体示意图；图2是根据本专利技术的一个方面绘示的一实施例的双面散热装置的截面示意图；图3是根据本专利技术的一个方面绘示的一实施例的双面散热装置中的平板热管的蒸汽通道示意图。为清楚起见，以下给出附图标记的简要说明：100双面散热装置；110平板热管；111蒸发段；112冷凝段；120水冷板；121器件散热段；122热管散热段；123进液口；124出液口；130被散热器件；210蒸汽通道；211丝网吸液芯；213导热垫；221导热垫；222进液流道；223出液流道；224翅片；225翅片；311凹槽。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本专利技术的保护范围进行任何限制。由于现有的为双面导热器件散热的方案是在双面导热器件的两面分别设置水冷板，而水冷板因其冷却液的单向流动性，具有较差的均温性，且散热效果随着流道内冷却液的热量的不断积累会不断变差，因此为提高被散热器件的散热的均衡性，根据本专利技术的一个方面，提供一种双面散热装置，用于为扁平化的双面导热的功率器件进行双面散热。扁平化是指功率器件的形状是扁平化的，具有较平坦的相对的两个平面以便于夹设在双面散热装置的空隙中。双面导热是指该两个平面所采用的材质均是可以导热的，以便于本案提供的双面导热装置分别与该两个可以导热的平面接触以吸收热量。在被散热器件是双面导热器件，双面导热器件可最大化的实现本专利技术提供的双面散热装置的散热效果。但实际上，现有的扁平化的单面导热器件也可采用本案提供的双面散热装置来散热，但是该种情况下，双面散热装置也仅有一面用于为被散热器件散热，因而散热效果并不能达到本案的设计初衷双面散热的期望，但实际上的散热速率和均温效果亦是比现有的双水冷板的散热效果优良，可靠性更高。在一实施例中，如图1所示，该双面散热装置100包括平板热管110以及水冷板120。平板热管110利用蒸发制冷，使得平板热管110的两端温度差很大，使得热量能够快速传导。平板热管110内部被抽成负压状态，充入适当的工质，这种工质沸点低，吸热后容易挥发。可以理解，根据被散热器件的应用场合的不同可选择不同工作温度的工质，如为逆变器中的双面散热模块进行散热时，平板热管110中的工质可选择工作温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双面散热装置，用于为扁平的双面导热的功率器件进行双面散热，包括：/n平板热管，包括蒸发段和冷凝段，所述蒸发段用于吸收热量以将液态工质转化为气态工质，所述冷凝段用于散发热量以将气态工质转换为液态工质；以及/n水冷板，所述水冷板包括器件散热段以及热管散热段，所述平板热管的蒸发段和所述水冷板的器件散热段与所述功率器件的两面分别接触以吸收所述功率器件的热量，所述水冷板的热管散热区与所述平板热管的冷凝段接触以吸收所述平板热管的冷凝段的热量。/n

【技术特征摘要】
1.一种双面散热装置，用于为扁平的双面导热的功率器件进行双面散热，包括：
平板热管，包括蒸发段和冷凝段，所述蒸发段用于吸收热量以将液态工质转化为气态工质，所述冷凝段用于散发热量以将气态工质转换为液态工质；以及
水冷板，所述水冷板包括器件散热段以及热管散热段，所述平板热管的蒸发段和所述水冷板的器件散热段与所述功率器件的两面分别接触以吸收所述功率器件的热量，所述水冷板的热管散热区与所述平板热管的冷凝段接触以吸收所述平板热管的冷凝段的热量。


2.如权利要求1所述的双面散热装置，其特征在于，所述水冷板的所述器件散热段薄于所述热管散热段以与所述平板热管的蒸发段形成空隙以用于设置所述功率器件。


3.如权利要求1所述的双面散热装置，其特征在于，所述平板热管包括多个蒸汽通道以用于气态工质从蒸发段转移至冷凝段，所述多个蒸汽通道内包括丝网吸液芯以用于液态工质从冷凝段转移至蒸发段。
<...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晨菡，王坚，曾鹏，郑春龙，张旭辉，彭再武，言艳毛，王钱超，刘璞，刘宣呈，
申请(专利权)人：湖南中车时代电动汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43