散热底板及功率模块制造技术

本发明专利技术涉及一种散热底板及功率模块。散热底板包括：基板本体，所述基板本体设有第一端与第二端，所述第一端相对所述第二端用于靠近冷却液的来流方向设置；散热柱，所述散热柱的一端与所述基板本体连接，且所述散热柱的轴线Z1相对所述基板本体的高度方向朝向所述第一端倾斜设置。上述散热底板，在功率模块工作时，由于散热柱朝向第一端倾斜设置，因此增大了散热柱与冷却液的接触面积，使得冷却液流向更接近基板本体、温度更高的区域，有利于增强散热柱对冷却液的扰流作用，并且增加冷却液流体湍流的紊乱情况，提高冷却液的换热效果，进而提高散热柱的散热能力，达到降低热阻的效果，从而保证功率模块的运行可靠性。而保证功率模块的运行可靠性。而保证功率模块的运行可靠性。

【技术实现步骤摘要】
散热底板及功率模块


[0001]本专利技术涉及半导体加工
，特别是涉及一种散热底板及功率模块。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的发展，出现了晶体管技术，IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)是一种复合全控型电压驱动式功率半导体器件。Al/SiC(铝碳化硅)复合材料是一种新型的IGBT散热材料，其膨胀系数与IGBT芯片非常接近，密度只有铜的三分之一，热导率高达200W，非常符合电动汽车高电压、大功率IGBT模块对散热底板的要求。IGBT用散热底板的制造一般分为两步，第一步先制作SiC陶瓷多孔预制体，该预制体要求与最终的复合材料产品外形相近，尽可能的减少最终产品的加工量，即形成散热底板本体；第二步是将预制体加热到600℃～950℃，将熔融的金属铝/铝合金通过某种方式进入到前述预制体的内部空隙中，以形成围绕散热底板本体的外周缘和安装孔的内周缘的铝层。
[0003]传统技术中，车规级功率模块在工作时，会产生大量热量，需要采取带有PinFin(散热柱型)的底板在冷却液流动下，带走大部分热量。在冷却过程中，PinFin的形状对流体的流动状态会产生较大影响，影响到冷却系统的散热能力。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种散热底板及功率模块，能够有效提高散热能力，提升降低热阻的效果。
[0005]其技术方案如下：一种散热底板，包括：基板本体，所述基板本体设有第一端与第二端，所述第一端相对所述第二端用于靠近冷却液的来流方向设置；散热柱，所述散热柱的一端与所述基板本体连接，且所述散热柱的轴线Z1相对所述基板本体的高度方向朝向所述第一端倾斜设置。
[0006]上述散热底板，在安装过程中，将基板本体放入流动的冷却液中，并将第一端靠近冷却液的来流方向，第二端远离冷却液的来流方向，使得冷却液从第一端流向第二端，在功率模块工作时，由于散热柱朝向第一端倾斜设置，因此增大了散热柱与冷却液的接触面积，使得冷却液流向更接近基板本体、温度更高的区域，有利于增强散热柱对冷却液的扰流作用，并且增加冷却液流体湍流的紊乱情况，提高冷却液的换热效果，进而提高散热柱的散热能力，达到降低热阻的效果，从而保证功率模块的运行可靠性。
[0007]在其中一个实施例中，所述散热柱远离所述基板本体的一端设有端面，所述端面与所述基板本体平行设置。
[0008]在其中一个实施例中，所述散热柱靠近所述第一端的一侧设有扰流平面，所述扰流平面沿所述散热柱的轴线Z1方向延伸并与所述端面相交形成相交线，所述相交线的延伸方向与所述基板本体的宽度方向平行。
[0009]在其中一个实施例中，所述散热柱为棱柱体，且所述散热柱靠近第一端设有相邻
的第一侧面与第二侧面，所述第一侧面和/或所述第二侧面上设有导流槽。
[0010]在其中一个实施例中，所述散热柱设有第三侧面、第四侧面与圆弧面，所述第三侧面、所述第四侧面与所述圆弧面围成所述散热柱的周向侧壁，且所述圆弧面相对所述第二端远离所述第一端设置。
[0011]在其中一个实施例中，所述第三侧面和/或所述第四侧面设有导流槽。
[0012]在其中一个实施例中，所述第三侧面、所述第四侧面及所述圆弧面通过圆角过渡方式连接。
[0013]在其中一个实施例中，所述导流槽的延伸方向相对所述散热柱的轴线Z1呈夹角设置，且所述夹角为α，满足关系：0
°
＜α＜90
°
。
[0014]在其中一个实施例中，所述导流槽为两个以上，两个以上所述导流槽沿所述散热柱的轴线Z1方向间隔设置。
[0015]一种功率模块，包括上述中任意一项所述的散热底板。
[0016]上述功率模块，在安装过程中，将基板本体放入流动的冷却液中，并将第一端靠近冷却液的来流方向，第二端远离冷却液的来流方向，使得冷却液从第一端流向第二端，在功率模块工作时，由于散热柱朝向第一端倾斜设置，因此增大了散热柱与冷却液的接触面积，使得冷却液流向更接近基板本体、温度更高的区域，有利于增强散热柱对冷却液的扰流作用，并且增加冷却液流体湍流的紊乱情况，提高冷却液的换热效果，进而提高散热柱的散热能力，达到降低热阻的效果，从而保证功率模块的运行可靠性。
附图说明
[0017]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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专利技术的一些实施例，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。
[0019]图1为一实施例中所述的散热底板的结构示意图一；
[0020]图2为一实施例中所述的散热底板的俯视图一；
[0021]图3为一实施例中所述的散热底板的主视图一；
[0022]图4为一实施例中所述的散热底板的结构示意图二；
[0023]图5为一实施例中所述的散热底板的俯视图二；
[0024]图6为一实施例中所述的散热底板的主视图二；
[0025]图7为一实施例中所述的散热底板的结构示意图三；
[0026]图8为一实施例中所述的散热底板的俯视图三；
[0027]图9为一实施例中所述的散热底板的主视图三。
[0028]附图标记说明：
[0029]100、散热底板；110、基板本体；111、第一端；112、第二端；120、散热柱；121、端面；122、扰流平面；123、第一侧面；124、第二侧面；125、第三侧面；126、第四侧面；127、圆弧面；128、导流槽。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0031]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0032]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种散热底板，其特征在于，所述散热底板包括：基板本体，所述基板本体设有第一端与第二端，所述第一端相对所述第二端用于靠近冷却液的来流方向设置；散热柱，所述散热柱的一端与所述基板本体连接，且所述散热柱的轴线Z1相对所述基板本体的高度方向朝向所述第一端倾斜设置。2.根据权利要求1所述的散热底板，其特征在于，所述散热柱远离所述基板本体的一端设有端面，所述端面与所述基板本体平行设置。3.根据权利要求2所述的散热底板，其特征在于，所述散热柱靠近所述第一端的一侧设有扰流平面，所述扰流平面沿所述散热柱的轴线Z1方向延伸并与所述端面相交形成相交线，所述相交线的延伸方向与所述基板本体的宽度方向平行。4.根据权利要求2所述的散热底板，其特征在于，所述散热柱为棱柱体，且所述散热柱靠近第一端设有相邻的第一侧面与第二侧面，所述第一侧面和/或所述第二侧面上设有导流槽。5.根据权利要求2所述的散热底板，其特征在于，所...

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