一种散热结构及功率模块制造技术

本实用新型专利技术提供了一种散热结构及功率模块，散热结构包括：基板、固定于基板的板面并与基板共同构成收容空间的围合壁、以及固定于基板的板面且位于收容空间内的若干翅片，各翅片间隔设置，翅片的横截面为椭圆，围合壁具有平行于冷却液流动方向的两液道侧，两液道侧相对设置，当液道侧的长度大于预定值时，冷却液的流动方向平行于椭圆的长轴；当液道侧的长度小于或等于预定值时，冷却液的流动方向垂直于椭圆的长轴。由于翅片的横截面为椭圆，可以利用椭圆长轴面增大与冷却液的接触面，椭圆短轴方向上可以提高翅片的密度，相较于相同面积下的圆形状翅片，能有效提高换热面积及换热效果，可以在有限的体积下满足模块内部芯片散热需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种散热结构及功率模块


[0001]本技术涉及散热器
，尤其涉及一种散热结构及功率模块。

技术介绍

[0002]功率模块工作时，其内部芯片会产生大量的热，而如果不把这些热量及时散发出去，模块内部芯片的温度超过所允许的最大温度，则会严重影响芯片的性能，从而对整个模块的性能及可靠性产生不良影响，因此功率模块需采用相应的散热结构进行模块的散热处理。
[0003]在相关技术中，通常采用针翅散热结构用于模块的液冷散热，但针翅散热结构的设计对高频高功率的模块散热存在一定的局限性，其在有限的体积下无法达满足模块内部芯片散热需求，导致针翅散热结构的散热效果较差，模块内部芯片的温度容易升高。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题在于提供一种散热结构，旨在解决相关技术中的针翅散热结构在有限的体积下无法达满足模块内部芯片散热需求的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本技术第一方面提供了一种散热结构，包括：基板、固定于所述基板的板面并与所述基板共同构成收容空间的围合壁、以及固定于所述基板的板面且位于所述收容空间内的若干翅片，各所述翅片间隔设置，所述翅片的横截面为椭圆，所述围合壁具有平行于冷却液流动方向的两液道侧，两所述液道侧相对设置，当所述液道侧的长度大于预定值时，所述冷却液的流动方向平行于所述椭圆的长轴；当所述液道侧的长度小于或等于预定值时，所述冷却液的流动方向垂直于所述椭圆的长轴。
[0006]优选地，所述预定值的取值范围为100mm
‑
140mm。
[0007]优选地，所述椭圆的短轴与长轴的比例范围为：0.25≤短轴/长轴≤0.75。
[0008]优选地，所述围合壁具有相对设置的进液侧和出液侧，所述冷却液从所述进液侧流向所述出液侧，所述进液侧、所述液道侧、所述出液侧、以及所述液道侧依次连接设置。
[0009]优选地，各所述翅片在所述收容空间内阵列排列，每一行翅片的长度延伸方向平行于所述进液侧，每一列翅片的长度延伸方向平行于所述液道侧。
[0010]优选地，相邻行中的各所述翅片之间错位设置，相邻列中的各所述翅片之间错位设置，且相邻行中的所述翅片的数量相同，相邻列中的所述翅片的数量相同。
[0011]优选地，相邻行中更远离所述进液侧的一行包括位于首尾两端的半翅片和位于首尾两端之间的全翅片，位于首端的半翅片和位于尾端的半翅片共同构成所述全翅片，且位于首端的半翅片和位于尾端的半翅片分别固定在两所述液道侧。
[0012]优选地，相邻列中更远离所述液道侧的一列包括位于首尾两端的半翅片和位于首尾两端之间的全翅片，位于首端的半翅片和位于尾端的半翅片共同构成一个所述全翅片，且位于首端的半翅片和位于尾端的半翅片分别固定在所述进液侧和所述出液侧。
[0013]优选地，所述翅片的高度取值范围为2mm
‑
10mm。
[0014]本技术第二方面一种功率模块，包括如上任一项所述的散热结构。
[0015]本技术中一种散热结构及功率模块与现有技术相比，有益效果在于：由于翅片的横截面为椭圆，可以利用椭圆长轴面增大与冷却液的接触面，椭圆短轴方向上可以提高翅片的密度，相较于相同面积下的圆形状翅片，能有效提高换热面积及换热效果；而且，当液道侧的长度大于预定值时，基板上的液道为长液道，冷却液的流动方向平行于椭圆的长轴可以减小冷却液受到的流阻，在长液道的情况下可保证冷却液流速，进而保证冷却液与翅片进行有效的换热；当液道侧的长度小于或等于预定值时，基板上的液道为短液道，可以使冷却液有效地接触到椭圆的长轴面，且受到一定的阻力降低冷却液的速度进行有效地热交换，从而在有限的体积下满足模块内部芯片散热需求，提升散热结构的散热效果。
附图说明
[0016]图1是本技术实施例散热结构的整体结构示意图；
[0017]图2是本技术实施例散热结构中冷却液的流动方向垂直于椭圆的长轴；
[0018]图3是本技术实施例散热结构中冷却液的流动方向平行于椭圆的长轴。
[0019]在附图中，各附图标记表示：1、基板；2、围合壁；21、液道侧；22、进液侧；23、出液侧；3、翅片；31、半翅片；32、全翅片。
具体实施方式
[0020]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0021]实施例：
[0022]请参阅图1、图2以及图3(图2和图3中的箭头方向表示为冷却液的流动方向)，本技术实施例提供了一种功率模块，功率模块包括模块本体和固定于模块本体下表面的散热结构，其中，散热结构包括基板1、围合壁2和翅片3，围合壁2固定于基板1的板面并与基板1共同构成收容空间，若干翅片3固定于基板1的板面且位于收容空间内，各翅片3间隔设置，翅片3的横截面为椭圆，围合壁2具有平行于冷却液流动方向的两液道侧21，两液道侧21相对设置，当液道侧21的长度大于预定值时，冷却液的流动方向平行于椭圆的长轴；当液道侧21的长度小于或等于预定值时，冷却液的流动方向垂直于椭圆的长轴。
[0023]由于翅片3的横截面为椭圆，可以利用椭圆长轴面增大与冷却液的接触面，椭圆短轴方向上可以提高翅片3的密度，相较于相同面积下的圆形状翅片3，能有效提高换热面积及换热效果；而且，当液道侧21的长度大于预定值时，基板1上的液道为长液道，冷却液的流动方向平行于椭圆的长轴可以减小冷却液受到的流阻，在长液道的情况下可保证冷却液流速，进而保证冷却液与翅片3进行有效的换热；当液道侧21的长度小于或等于预定值时，基板1上的液道为短液道，可以使冷却液有效地接触到椭圆的长轴面，且受到一定的阻力降低冷却液的速度进行有效地热交换，从而在有限的体积下满足模块内部芯片散热需求，提升散热结构的散热效果。
[0024]进一步地，预定值的取值范围为100mm
‑
140mm，预定值具体可以为100mm、105mm、110mm、120mm、130mm、140mm等，优选为120mm，即液道侧21的长度优选为120mm，则当液道侧
21的长度大于120mm时，冷却液的流动方向平行于椭圆的长轴；当液道侧21的长度小于或等于120mm时，冷却液的流动方向垂直于椭圆的长轴，有利于最大化提升散热结构的散热效果。应当理解，当液道侧21的长度大于120mm时，设置冷却液的流动方向平行于椭圆的长轴，相比较于设置冷却液的流动方向垂直于椭圆的长轴，其散热效果更佳。
[0025]在一个实施例中，椭圆的短轴与长轴的比例范围为：0.25≤短轴/长轴≤0.75，即短轴/长轴的比例值具体可以为0.25、0.4、0.65、0.70、0.75等，在该比例范围内，冷却液的流动压降和流阻较小，有利于提升翅片3的散热效果。
[0026]如图所示，在一个实施例中，围合壁2具有相对设置的进液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种散热结构，其特征在于，包括：基板、固定于所述基板的板面并与所述基板共同构成收容空间的围合壁、以及固定于所述基板的板面且位于所述收容空间内的若干翅片，各所述翅片间隔设置，所述翅片的横截面为椭圆，所述围合壁具有平行于冷却液流动方向的两液道侧，两所述液道侧相对设置，当所述液道侧的长度大于预定值时，所述冷却液的流动方向平行于所述椭圆的长轴；当所述液道侧的长度小于或等于预定值时，所述冷却液的流动方向垂直于所述椭圆的长轴。2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述预定值的取值范围为100mm
‑
140mm。3.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述椭圆的短轴与长轴的比例范围为：0.25≤短轴/长轴≤0.75。4.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述围合壁具有相对设置的进液侧和出液侧，所述冷却液从所述进液侧流向所述出液侧，所述进液侧、所述液道侧、所述出液侧、以及所述液道侧依次连接设置。5.根据权利要求4所述的散热结构，其特征在于，各所述翅片在所述收容空间内阵列排列，每一行翅片的长度延伸方向平行于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡雄飞，黄玲，
申请(专利权)人：深圳基本半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：