一种IGBT模块并联式水冷散热器及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种IGBT模块并联式水冷散热器及制备方法;包括如下步骤：在实心块上沿长度间隔开设多个用于SIC模块冷却的冷却槽；在实心块的相对两侧分别开设进水流道和出水流道，进水流道和出水流道沿实心块的长度布设，在各冷却槽的槽底间隔开设与进水流道连通的导入流道和与出水流道连通的导出流道；在实心块上沿各冷却槽的外边缘周向开设嵌入槽，在嵌入槽内安装密封圈；在实心块上沿各嵌入槽周向间隔开设多个用于与SIC模块连接的安装孔；通过IGBT模块并联式散热器制备方法的提出以解决现有技术中存在的现有的散热器散热效率差的技术问题。的技术问题。的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种IGBT模块并联式水冷散热器及制备方法


[0001]本专利技术涉及SIC模块散热
，尤其是涉及一种IGBT模块并联式水冷散热器及制备方法。

技术介绍

[0002]随着IGBT芯片及封装技术的发展，目前IGBT芯片及模块的P功率密度及Tj operation应用结温也随之提升，因此在客户应用过程中散热器也由风冷逐渐转换为水冷散热器。
[0003]如图1为目前常用的散热器，包括底座901，沿底座901的长度间隔布设有多个冷却槽902，底座901的相对两侧分别设有与冷却槽连通的进水口903和出水口904。对于靠近进水口903的散热器冷却效果好，但是对于靠近出水口903的散热器散热效果差，但不到对多个散热器同时均匀的冷却。
[0004]因此，针对上述问题本专利技术急需提供一种IGBT模块并联式水冷散热器及制备方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种IGBT模块并联式水冷散热器及制备方法，通过IGBT模块并联式散热器制备方法的提出以解决现有技术中存在的现有的散热器散热效率差的技术问题。
[0006]本专利技术提供的一种IGBT模块并联式散热器制备方法，包括如下步骤：在实心块上沿长度间隔开设多个用于SIC模块冷却的冷却槽；在实心块的相对两侧分别开设进水流道和出水流道，进水流道和出水流道沿实心块的长度布设，在各冷却槽的槽底间隔开设与进水流道连通的导入流道和与出水流道连通的导出流道；在实心块上沿各冷却槽的外边缘周向开设嵌入槽，在嵌入槽内安装密封圈；在实心块上沿各嵌入槽周向间隔开设多个用于与SIC模块连接的安装孔；其中，导入流道和导出流道的流道宽度相等，进水流道和出水流道的内直径相等；其中，进水流道的内直径满足如下公式：
[0007]d为管道直径,单位为m；Ploss为SIC模块总功率的1%
‑
5%，单位为KW；Cp为冷却液的比热容，单位为J/Kg℃；p为冷却液密度，
△
T为进水流道入口温度与出水流道出口温度差值，单位为℃，且
△
T≤5℃；v为冷却液流速，单位为m3/s，且v≥0.03m/s。
[0008]优选地，导入流道的宽度为进水流道内直径的2/3
‑
3/4。
[0009]优选地，导入流道端口和导出流道端口的端角进行倒圆角处理。
[0010]优选地，进水流道的内直径为3.8
‑
15mm；出水流道（4）的内直径为3.8
‑
15mm。
[0011]优选地，实心块的材质金属或复合材料。
[0012]本专利技术还提供了一种基于如上述所述的IGBT模块并联式散热器制备方法获得的IGBT模块并联式水冷散热器，包括实心块，实心块顶部沿长度间隔开设有至少两个冷却槽，实心块相对两侧分别设有进水流道和出水流道，进水流道和出水流道沿实心块的长度布设；各冷却槽底部分别开设有与进水流道连通的导入流道，与出水流道连通的流出通道；实心块上沿各冷却槽的外边缘周向设有嵌入槽，嵌入槽内安装密封圈；实心块上沿各嵌入槽周向间隔开设多个用于与SIC模块连接的安装孔；其中，导入流道和导出流道的流道宽度相等，进水流道和出水流道的内直径相等；进水流道（3）的内直径满足如下公式：
[0013]d为管道直径,单位为m；Ploss为总耗散功率，单位为KW；Cp为冷却液的比热容，p为冷却液密度，
△
T为进水流道入口温度与出水流道出口温度差值，单位为℃；v为设定冷却液流速，单位为m3/s；其中，
△
T小于等于5℃；Ploss为SIC模块总功率的1%
‑
5%。
[0014]优选地，导入流道端口和导出流道端口的端角呈圆角。
[0015]优选地，进水流道的内直径为3.8
‑
15mm；出水流道的内直径为3.8
‑
15mm。
[0016]优选地，导入流道的宽度为进水流道内直径的2/3
‑
3/4。
[0017]优选地，实心块的材质金属或复合材料。
[0018]本专利技术提供的一种IGBT模块并联式水冷散热器及制备方法与现有技术相比具有以下进步：1、本专利技术通过IGBT模块并联式散热器制备方法的提出，可以解决对多个SIC模块同时散热问题，在实心块上沿长度间隔开设多个用于SIC模块冷却的冷却槽；在实心块的相对两侧分别开设进水流道和出水流道，进水流道和出水流道沿实心块的长度布设，在各冷却槽的槽底间隔开设与进水流道连通的导入流道和与出水流道连通的导出流道；可以实现多个并联通道分别对各SIC模块同时冷却，各冷却槽为独立的冷却区域，保证冷却效果；同时通过对进水流道内直径的设计，均流行大幅度提升，可以最大程度的满足对SIC模块的冷却，散热的均匀性，对于SIC模块散热温度差不超过5℃。
[0019]2、本专利技术的导入流道的宽度为进水流道内直径的2/3
‑
3/4；在保证流速的情况下，最大的实现对IGBT模块的散热。
[0020]3、本专利技术的导入流道端口和导出流道端口的端角进行倒圆角处理；确保冷却水冲向SIC模块散热翅片时不会引起不稳定性。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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。
[0022]图1为现有技术的IGBT模块并联式水冷散热器的结构示意图（立体图）；
图2为本专利技术中所述IGBT模块并联式水冷散热器的结构示意图（立体图一）；图3为本专利技术中所述IGBT模块并联式水冷散热器的结构示意图（立体图二）；图4为本专利技术中所述IGBT模块并联式水冷散热器的结构示意图（剖视图）。
[0023]附图标记说明：1、实心块；2、冷却槽；3、进水流道；4、出水流道；5、导入流道；6、导出流道；7、嵌入槽；8、安装孔。
具体实施方式
[0024]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0026]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IGBT模块并联式散热器制备方法，其特征在于：包括如下步骤：在实心块（1）上沿长度间隔开设多个用于SIC模块冷却的冷却槽（2）；在实心块（1）的相对两侧分别开设进水流道（3）和出水流道（4），进水流道（3）和出水流道（4）沿实心块（1）的长度布设，在各冷却槽（1）的槽底间隔开设与进水流道（3）连通的导入流道（5）和与出水流道连通的导出流道（6）；在实心块（1）上沿各冷却槽（2）的外边缘周向开设嵌入槽（7），在嵌入槽（7）内安装密封圈；在实心块（1）上沿各嵌入槽（7）周向间隔开设多个用于与SIC模块连接的安装孔（8）；其中，导入流道（5）和导出流道（6）的流道宽度相等，进水流道（3）和出水流道（4）的内直径相等；其中，进水流道（3）的内直径满足如下公式：；d为管道直径,单位为m；Ploss为SIC模块总功率的1%
‑
5%，单位为KW；Cp为冷却液的比热容，单位为J/Kg℃；p为冷却液密度，
△
T为进水流道入口温度与出水流道出口温度差值，单位为℃，且
△
T≤5℃；v为冷却液流速，单位为m3/s，且v≥0.03m/s。2.根据权利要求1所述的IGBT模块并联式散热器制备方法，其特征在于：导入流道（5）的宽度为进水流道（3）内直径的2/3
‑
3/4。3.根据权利要求2所述的IGBT模块并联式散热器制备方法，其特征在于：导入流道（5）端口和导出流道（6）端口的端角进行倒圆角处理。4.根据权利要求3所述的IGBT模块并联式散热器制备方法，其特征在于：进水流道（3）的内直径为3.8
‑
15mm；出水流道（4）的内直径为3.8
‑
15mm。5.根据权利要求4所述的IGBT模块并联式散热器制备方法，其特征在于：实心块（1）的材质金属或复合材料。6.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李君伟，张强，梁杰，梁剑，
申请(专利权)人：赛晶亚太半导体科技浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：