IGBT功率模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种IGBT功率模块，包括至少一个IGBT芯片，所述IGBT芯片下方设置有导热基板，所述导热基板下方设有散热底板，所述散热底板中设有多个真空腔体，所述真空腔体中装有散热液体，所述真空腔体为柱状，所述多个真空腔体以阵列形式排列。本实用新型专利技术通过在散热底板中设置真空腔体，并在真空腔体中设置散热液体，IGBT芯片产生的热量传递到散热液体后，使散热液体在真空中气化，并在冷端重新液化，如此循环可以提升散热的效率，本实用新型专利技术相对于同等材质的匀质金属板具有更好的散热效果。本实用新型专利技术可以广泛应用于IGBT技术领域。

【技术实现步骤摘要】
IGBT功率模块
本技术涉及IGBT
，尤其是一种IGBT功率模块。
技术介绍
目前IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)被称为新能源汽车的心脏，其战略地位在新能源汽车行业中可见一斑，而IGBT在工作时会大量发热，由于芯片技术的限制，该发热的问题目前无法解决。因此对于IGBT而言，散热性能决定了它的性能和寿命。在传统的IGBT散热技术中，采用金属散热底板进行散热，通常该金属散热底板的选用匀质金属，散热性能完全取决于材质。如果需要更好的散热性能，需要选择更贵的导热金属，例如将铝板替换成铜板。可见，现有技术在性能提升上受到原料成本制约，也其散热能力的极限也受限于材质。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术的目的在于：提供一种IGBT功率模块，以提散热底板的散热性能。本技术所采取的技术方案是：一种IGBT功率模块，包括至少一个IGBT芯片，所述IGBT芯片下方设置有导热基板，所述导热基板下方设有散热底板，所述散热底板中设有多个真空腔体，所述真空腔体中装有散热液体，所述真空腔体为柱状，所述多个真空腔体以阵列形式排列。进一步，所述真空腔体为圆柱状，真空腔体的长度方向与散热底板连接导热基板的一面垂直，所述真空腔体的长度方向是指圆柱的高度方向。进一步，所述真空腔体的内侧壁呈海绵状或者设置有与真空腔体长度方向平行的凹槽。进一步，所述真空腔体的直径小于5mm。进一步，所述导热基板为双面覆铜陶瓷基板。<br>进一步，所述IGBT芯片和导热基板之间以及导热基板和散热底板之间均设置有导热硅胶。本技术的有益效果是：本技术通过在散热底板中设置真空腔体，并在真空腔体中设置散热液体，IGBT芯片产生的热量传递到散热液体后，使散热液体在真空中气化，并在冷端重新液化，如此循环可以提升散热的效率，本技术相对于同等材质的匀质金属板具有更好的散热效果。附图说明图1为本技术一种具体实施例的IGBT功率模块的结构示意图；图2为本技术一种具体实施例的真空腔体的侧视剖面图；图3为本技术另一种具体实施例的真空腔体的侧视剖面图；图4为图3所示的真空腔体的俯视剖面图；图5为本技术一种具体实施例的真空腔体的排列方式示意图；图6为本技术另一种具体实施例的真空腔体的排列方式示意图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体的实施例对本技术进行进一步的说明。参照图1，本实施例公开了一种IGBT功率模块，包括至少一个IGBT芯片110，所述IGBT芯片110下方设置有导热基板120，所述导热基板120下方设有散热底板130，所述散热底板130中设有多个真空腔体131，所述真空腔体131中装有散热液体132，所述真空腔体131为柱状，所述多个真空腔体131以阵列形式排列。其中，所述IGBT芯片110为集成有至少一个绝缘栅双极型晶体管的晶片。在本实施例中，IGBT芯片110为产热源。所述导热基板120所起到的作用为导热，以及将芯片和散热底板进行绝缘隔离。优选地，其可以采用双层覆铜的陶瓷板实现。图2示出了一种真空腔体131的形状，在本实施例中，真空腔体131为圆柱状，当然其也可以是三棱柱等棱柱状。真空腔体131的侧壁设置有很多小孔133，这些小孔133相互连通，使得真空腔体131的内侧面呈现海绵状，由于这些小孔133的存在，散热液体132可以被吸附到这些小孔133中，从而渗到热源一侧。这样，即便散热底板在下方，而IGBT芯片在上方，液体也能接触到热源一端。本实施例采用真空腔体而不采用普通腔体的原因在于，很多液体沸点较高，只有在较高温度才能利用液体的相变提高散热性能，而在真空下，液体的沸点降低，使得在比较低的温度下也能产生相变。同理，作为替代的方案，如图3和图4所示，可以在真空腔体131的侧壁设置多个与圆柱体高度方向平行的凹槽134，这些凹槽134所起的作用与海绵状侧壁所起的作用类似，其通过毛细作用将水吸附到热源端。其中，所述真空腔体的长度方向(即柱状的高度方向)与散热底板和导热基板的接触面垂直。其中，真空腔体的直径一般采用3～5mm，采取多个真空腔体密集分布的方式部署。参照图5和图6，给出了两种真空腔体不同的阵列排布方式。作为优选的实施例，所述真空腔体为圆柱状，真空腔体的长度方向与散热底板连接导热基板的一面垂直，所述真空腔体的长度方向是指圆柱的高度方向。作为优选的实施例，所述真空腔体的内侧壁呈海绵状或者设置有与真空腔体长度方向平行的凹槽。作为优选的实施例，所述真空腔体的直径小于5mm。采用直径较小的真空腔体，可增加真空腔体的数量，从而增加散热效率。作为优选的实施例，所述导热基板为双面覆铜陶瓷基板。参照图1，作为优选的实施例，所述IGBT芯片110和导热基板120之间以及导热基板120和散热底板130之间均设置有导热硅胶140。为了增加各组件之间的导热性能，可以设置导热硅胶。以上是对本技术的较佳实施进行了具体说明，但本技术并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本技术精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种IGBT功率模块，其特征在于：包括至少一个IGBT芯片，所述IGBT芯片下方设置有导热基板，所述导热基板下方设有散热底板，所述散热底板中设有多个真空腔体，所述真空腔体中装有散热液体，所述真空腔体为柱状，所述多个真空腔体以阵列形式排列。/n

【技术特征摘要】
1.一种IGBT功率模块，其特征在于：包括至少一个IGBT芯片，所述IGBT芯片下方设置有导热基板，所述导热基板下方设有散热底板，所述散热底板中设有多个真空腔体，所述真空腔体中装有散热液体，所述真空腔体为柱状，所述多个真空腔体以阵列形式排列。


2.根据权利要求1所述的一种IGBT功率模块，其特征在于：所述真空腔体为圆柱状，所述真空腔体的长度方向与散热底板连接导热基板的一面垂直，所述真空腔体的长度方向是指圆柱的高度方向。


3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓阳，王咏，闫鹏修，
申请(专利权)人：广东芯聚能半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44