一种基于直接液冷封装底座的IGBT封装模块制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种基于直接液冷封装底座的IGBT封装模块，属于传热学技术领域，一种基于直接液冷封装底座的IGBT封装模块，所述IGBT封装模块包括：液冷基板，所述液冷基板内具有一换热腔和连通腔；所述连通腔分别连通换热腔和外界，通过连通腔使得一冷却液体进入换热腔进行换热；芯片板，所述芯片板贴合设置在液冷基板上，且所述芯片板和所述液冷基板之间可换热；以及壳体，所述壳体和所述液冷基板配合连接，且壳体和液冷基板之间构成一容置芯片板的容置腔；达到提高IGBT封装模块散热能力的技术效果。的技术效果。的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于直接液冷封装底座的IGBT封装模块


[0001]本专利技术涉及传热学
，尤其涉及一种基于直接液冷封装底座的IGBT封装模块。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车，新能源装备，轨道交通，智能电网，航空航天等领域的高速发展，IGBT模块作为电力装备的核心部件，电力电子装备的“CPU”，其作用直接影响整台设备的性能和价值。因而，各芯片厂商都在大力提升IGBT芯片的性能和参数，而IGBT模块中单位芯片面积下的热功率密度也越来越高，从而对相应的散热系统的要求也越来越苛刻。
[0003]现在散热调教要求高的IGBT模块，一般采用液冷模式，即将封装好的IGBT模块，用导热硅脂和螺栓固定在液冷板上，再通过液冷板下的液冷介质将热量传递出去。由于现在IGBT模块的性能在不断提升，集成度越来越高，单位面积下的热密度也越来越高，现有的液冷模式由于散热瓶颈问题，逐步开始限制IGBT模块最佳性能的发挥；有些产品随着时间的推移，热能的持续集聚，最终会导致元器件受损。
[0004]所以，现有技术的技术问题在于：IGBT封装模块的散热性能不足。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种基于直接液冷封装底座的IGBT封装模块，解决了现有技术中IGBT封装模块的散热性能不足的技术问题；达到提高IGBT封装模块散热能力的技术效果。
[0006]本申请实施例提供一种基于直接液冷封装底座的IGBT封装模块，所述IGBT封装模块包括：液冷基板，所述液冷基板内具有一换热腔和连通腔；所述连通腔分别连通换热腔和外界，通过连通腔使得一冷却液体进入换热腔进行换热；芯片板，所述芯片板贴合设置在液冷基板上，且所述芯片板和所述液冷基板之间可换热；以及壳体，所述壳体和所述液冷基板配合连接，且壳体和液冷基板之间构成一容置芯片板的容置腔。
[0007]作为优选，所述芯片板热压焊接在所述液冷基板上。
[0008]作为优选，所述容置腔内填充有导热胶。
[0009]作为优选，所述芯片板上设置有芯片和电极，所述电极和芯片连接，且电极外露；此外，所述芯片和电极相对于壳体的内壁具有间距。
[0010]作为优选，所述换热腔的外侧端连接设置有换热接头；所述壳体通过设置穿射孔套设在液冷基板上，或所述壳体的容置腔和换热接头之间相互独立。
[0011]作为优选，所述液冷基板包括：下盖板，所述下盖板包括：下盖主体，所述换热腔和连通腔位于下盖主体中；且所述换热腔具有一敞开的开口；上盖板，所述上盖板包括：上盖主体，所述上盖主体和所述下盖主体配合，使得所述换热腔的开口密闭；换热金属体，所述换热金属体连接在上盖主体上，且所述换热金属体通过开口位于所述换热腔中；其中，所述上盖板和所述芯片板之间连接。
[0012]作为优选，所述连通腔具体设置有两条，分别用于输入和输出；且两条连通腔相对于换热腔对称设置。
[0013]作为优选，所述换热金属体具体为泡沫金属结构。
[0014]作为优选，所述液冷基板包括一下盖板，且所述换热腔和连通腔设置在下盖板中；其中，所述换热腔由若干条换热通道组合构成，且每条换热通道相对于下盖板具有至少一个工艺孔，所述工艺孔上设置有堵头。
[0015]作为优选，所述换热通道分为若干组，若干组换热通道位于同一平面上，且若干组换热通道之间交叉连通设置。
[0016]作为优选，所述换热腔为一长条型样式，且多条连通腔分两组分别连接在换热腔的长度方向的两端。
[0017]作为优选，所述液冷基板设置有多块，且每块液冷基板上均设置有芯片板；所述壳体和多块液冷基板连接构成一个整体。
[0018]本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
[0019]1、本申请实施例中，通过将芯片板热压焊接在液冷基板上，使得芯片板和液冷基板之间的换热效率提高；且基于壳体构建一填充有容置腔，容置腔内填充导热胶，基于导热胶使得芯片板散发的热量可以完全且快速的向液冷基板传导；解决了现有技术中IGBT封装模块的散热性能不足的技术问题；达到提高IGBT封装模块散热能力的技术效果。
[0020]2、本申请实施例中，通过构建一换热腔和多条连通腔，利用上盖主体吸热，利用换热金属体填充换热腔来进行接触式换热，其表比面积大，热阻小，吸热量高、散热速度快；同理，将换热腔设置成若干换热通道组合的形式，也可以提高换热腔的表面接触面积，提高散热效率。
[0021]3、本申请实施例中，将换热腔设置为长条型样式，且连通腔分两组分别连接在换热腔的长度方向的两端，以使得冷却液体的输入和输出端具有一个较远的距离，以便于冷却液体和换热金属体之间有充分的换热面积和换热时间。
附图说明
[0022]图1为本申请实施例中一种基于直接液冷封装底座的IGBT封装模块的轴测向结构示意图；
[0023]图2为图1的爆炸图；
[0024]图3为图1在俯视状态下的结构示意图；
[0025]图4为图1的完全爆炸图；
[0026]图5为本申请实施例中又一种基于直接液冷封装底座的IGBT封装模块的轴测向结构示意图；
[0027]图6为图5的爆炸图；
[0028]图7为图6中液冷基板的透视图。
[0029]附图标记：100、下盖板；110、下盖主体；111、换热腔；112、连通腔；120、换热接头；130、堵头；200、上盖板；210、上盖主体；220、换热金属体；300、芯片板；310、芯片；320、电极；400、壳体；410、凹槽；420、穿设孔。
具体实施方式
[0030]本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。
[0031]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0032]本申请实施例提供了一种基于直接液冷封装底座的IGBT封装模块，采用超高导热材料的焊接料将芯片板300与液冷基板焊接而成，其具有热阻小，导热系数高等优点，可以将IGBT芯片产生的热量，快速导通到液冷基板上，而液冷基板内部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于直接液冷封装底座的IGBT封装模块，其特征在于，所述IGBT封装模块包括：液冷基板，所述液冷基板内具有一换热腔(111)和连通腔(112)；所述连通腔(112)分别连通换热腔(111)和外界，通过连通腔(112)使得一冷却液体进入换热腔(111)进行换热；芯片板(300)，所述芯片板(300)贴合设置在液冷基板上，且所述芯片板(300)和所述液冷基板之间可换热；以及壳体(400)，所述壳体(400)和所述液冷基板配合连接，且壳体(400)和液冷基板之间构成一容置芯片板(300)的容置腔。2.如权利要求1所述的IGBT封装模块，其特征在于，所述容置腔内填充有导热胶。3.如权利要求1所述的IGBT封装模块，其特征在于，所述芯片板(300)上设置有芯片和电极(320)，所述电极(320)和芯片连接，且电极(320)外露；此外，所述芯片和电极(320)相对于壳体(400)的内壁具有间距。4.如权利要求1所述的IGBT封装模块，其特征在于，所述换热腔(111)的外侧端连接设置有换热接头(120)；所述壳体(400)通过设置穿射孔套设在液冷基板上，或所述壳体(400)的容置腔和换热接头(120)之间相互独立。5.如权利要求1所述的IGBT封装模块，其特征在于，所述液冷基板包括：下盖板(100)，所述下盖板(100)包括：下盖主体(110)，所述换热腔(111)和连通腔(112)位于下盖主体(110)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云，严为民，
申请(专利权)人：无锡市来德技术有限公司，
类型：发明
国别省市：