铝合金大功率半导体器件用散热器制造技术

一种大功率半导体器件散热器，包括由圆芯和若干散热片组成的散热片组；每片散热片的中心均开有与圆芯直径同样大小的圆心孔，圆心孔的周边有肋片翻边；在每两块散热片之间固定有若干支点；其在每块散热片上，位于圆心孔的两侧分别开有若干通孔，若干散热片组装后，相邻两块散热片上的通风孔相互错开一个位置，以构成散热器上紊流型通风通道。本发明专利技术设计了若干垂直于层间的通风通道，这样就可以提高层流间通风能力，提高散热效果。另外，若干散热片均为四方形，在每块散热片的四个角采用圆弧进行切角使之成为圆弧切角。这样四个角就起到风力旋涡作用，能尽快地使散热片之间的热空气散发出去，提高了散热效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种散热器及其制备方法，特别涉及一种铝合金大功率半导体器件散热器及其制备方法。
技术介绍
目前市场上销售的散热器都是用铝铸成专用散热器，然后安装到半导体器件上来对半导体器件进行散热。而散热的好坏，主要决定散热器材质好坏。若散热器的材质导热系数差，对器件散热也就差。为了对器件散热达到要求，就必须增加散热器的散热面积，或是采用好的材质来达到散热要求。如中国专利授权公告号为CN2465324Y公开的“大功率半导体器件用散热器”就是以材质优良，散热条件好T2紫铜片材来做散热片，同时铜片经过抛光后又进行了镀亮镍处理，使紫铜片永葆光亮而不氧化影响散热片散热功能，同时采用风速为4m/s风对散热器进行强迫风冷，使散热片的散热条件达到最佳，保证可控硅晶闸管的壳体温度必须低于70℃，使闸管能正常工作。这种散热器的散热片为四方形，在对角线上设有4条长为25×高为2.8×45°斜风道。但是这种散热器也存在许多的问题，那就是散热气流只能在散热片之间的层间流动，并且将层流状态变为紊流状态，虽然能提高温度较高的圆心部的散热能力，但由于热空气不能迅速地从散热片之间散发出去，导致整个散热器散热效果不是太好，且紫铜价格昂贵，很难大规模使用。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种能使散热片之间的热空气迅速散发出去，以利冷空气迅速补充进来，从而提高散热器整体散热效果的铝合金大功率半导体器件用散热器。本专利技术的另一个目的是提供一种铝合金大功率半导体器件用散热器的制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现作为本专利技术第一方面的一种大功率半导体器件散热器，包括安装在闸管壳体两边的两组多片组装的散热片组，闸管从壳体两边的散热片组向外散热，所述散热片组由铝合金圆芯和若干铝合金散热片组成；所述每片散热片的中心均开有与圆芯直径同样大小的圆心孔，圆心孔的周边有肋片翻边，肋片翻边通过高温锡焊焊接在圆芯上；在每两块散热片之间固定有若干支点；其特征在于在每块散热片上，位于圆心孔的上下两侧分别开有若干通风孔，若干散热片组装后，相邻两块散热片上的通风孔相互错开一个位置，以构成散热器上紊流型通风通道。为了增强散热片组的轴向通风能力，在每块散热片位于圆心孔的左右两侧上。各开有一个与圆芯的轴线平行的轴向通风孔。本专利技术的每片散热片均为四方形，为了能在散热器的四个角产生风力旋涡作用，提高散热效果，尽快地使散热片之间的热空气散发出去，在每块散热片的四个角采用圆弧进行切角使之成为圆弧切角。作为本专利技术第二方面的一种铝合金大功率半导体器件用散热器的制备方法，其包括如下步骤1、选用符合规格的铝合金薄板冲压成型组成散热片组的各种规格的散热片；2、选用铝合金棒料车制成符合尺寸要求的圆芯；3、在各散热片上以及圆芯表面镀铜或镀锡处理；4、将电镀好的不同规格的散热片按照要求依次套在圆芯上并依次交错叠加在一起；5、采用高温锡焊将若干散热片以及圆芯焊接成散热片组；6、对散热片组表面氧化处理。本专利技术的所有散热片和圆芯均采用优质、质轻、散热条件好的铝合金材料制成，同时在散热片组上，特殊设计了若干紊流型通风通道，这样就可以层流充分通风，提高散热效果。另外，散热片组上还设计了轴向通风孔，更加强了轴向的通风散热能力，且若干散热片四个角为圆弧切角，这样四个角就起到风力旋涡作用，能尽快地使散热片之间的热空气散发出去，提高了散热效果。本专利技术由于使用了铝合金薄板材和棒料，不仅减轻了散热器的重量，也减少了散热器的成本。附图说明下面结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。图1为本专利技术的正视结构图。图2为本专利技术的左视结构图。图3为图1的A-A剖视图。图4为图1的B-B剖视图。图5为本专利技术具体实施方式中所述的第一散热片的平面结构示意图。图6为图5的A-A剖视图。图7为本专利技术具体实施方式中所述的第二散热片的平面结构示意图。图8为图7的A-A剖视图。图9为本专利技术具体实施方式中所述的第三散热片的平面结构示意图。图10为图9的A-A剖视图。图11为本专利技术具体实施方式中所述的第四散热片的平面结构示意图。图12为图11的A-A剖视图。图13为本专利技术具体实施方式中所述的第五散热片的平面结构示意图。图14为图13的A-A剖视图。图15为本专利技术具体实施方式中所述的第六散热片的平面结构示意图。图16为图15的A-A剖视图。图17为本专利技术具体实施方式中所述的夹片的平面结构示意图。图18为17的A-A剖视图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。一种铝合金大功率半导体器件用散热器，包括安装在闸管壳体两边的两组多片组装的散热片组1，闸管从壳体两边的散热片组1向外散热。参见图1和图2，散热片组1由圆芯11和若干散热片组成；圆芯11采用Φ110铝合金棒精车至Φ108mm，表面镀铜或镀锡处理备用。若干散热片用0.8-1.0mm按照其设计规格用铝合金薄板冲压而成，冲压成型后表面镀铜或镀锡处理备用。夹片10采用2mm厚的铝合金板材冲切成型而成，表面镀铜或镀锡处理将电镀好的不同规格的散热片、夹片18按照要求依次套在圆芯11上并依次交错叠加在一起，采用高温锡焊将若干散热片以及圆芯11焊接成散热片组；焊接用60度焊锡，焊接温度为250～300摄氏度，焊接成型后，对散热片组表面氧化处理。具体的组装方式如下参见图2、图3、图4，若干散热片包括一块位于散热器左侧的第一散热片12、一块位于散热器右侧的第二散热片13、位于第一散热片12与第二散热片13之间的七块第三散热片14和七块第四散热片15、三块第五散热片16和三块第六散热片17以及五块夹片18。参见图5和图6，第一散热片12为四方形，中心开有与圆芯11直径同样大小的Φ108mm圆心孔121，圆心孔121的周边有向散热片12正面突出的肋片翻边122，肋片翻边122的高度为2.8mm，第一散热片12四个角采用圆弧进行切角使之成为圆弧切角123；位于圆心孔121的左右两侧开有两个Φ20mm的轴向通风孔124；在第一散热片12的板面上的圆心孔121上下两侧冲制有六个向散热片12反面突出的支点125，六个支点125分成上下两部分，设置在散热片12上下板面的周边，支点125的厚度为板材厚度，高度为2.8mm，宽度为6mm，其中支点125的宽度方向沿层流方向伸长；六个支点125冲制成型后，在第一散热片12的板面上形成六个6×2.5mm的支点孔126，这六个支点孔126就是起到通风作用的通风孔。参见图7和图8，第二散热片13为与第一散热片12相同的四方形，中心开有与圆芯11直径同样大小的Φ108mm圆心孔131，圆心孔131的周边有向散热片13正面突出的肋片翻边132，肋片翻边132的高度为2.8mm，第一散热片13四个角采用圆弧进行切角使之成为圆弧切角133；位于圆心孔131的左右两侧开有两个Φ20mm的轴向通风孔134；在第一散热片13的板面的圆心孔131上下两侧冲制有六个6×2.3mm的支点孔136，六个支点孔136分成上下两部分，设置在散热片12上下板面的周边，这六个支点孔136也就是起到通风作用的通风孔。第二散热片13上的六个支点孔136与第一散热片12上的六个支点孔126的形状相同，但位置错开10mm。两个Φ20mm的轴向通风孔134也与第一散热片12上的两个轴向通风孔1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率半导体器件散热器，包括安装在闸管壳体两边的两组多片组装的散热片组，闸管从壳体两边的散热片组向外散热，所述散热片组由铝合金圆芯和若干铝合金散热片组成；所述每片散热片的中心均开有与圆芯直径同样大小的圆心孔，圆心孔的周边有肋片翻边，肋片翻边通过高温锡焊焊接在圆芯上；在每两块散热片之间固定有若干支点；其特征在于：在每块散热片上，位于圆心孔的上下两侧分别开有若干通风孔，若干散热片组装后，相邻两块散热片上的通风孔相互错开一个位置，以构成散热器上紊流型通风通道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董勉国，
申请(专利权)人：董勉国，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]