【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功率半导体散热器的，具体为一种sic功率半导体用铝铜复合材料散热器。
技术介绍
1、sic功率半导体是新能源汽车行业中电机控制器里的核心零部件，其作用是将电池内部的直流电转化成交流电，供应电机使用，功率半导体在工作过程中会产生大量热量，需散热器将其热量带走，防止温度过高而导致半导体失效，散热器与功率半导体之间的连接工艺是电机控制器行业的关键技术，目前常用的连接工艺有密封圈连接、导热硅脂连接、钎焊连接和烧结连接等方案。
2、其中密封圈连接方案的劣势在于必须使用机械锁固结构，零件数量众多、安装复杂、占用空间大、存在密封泄漏风险；导热硅脂连接方案的劣势在于热阻超大，系统热性能表现降低，导致电驱系统电流能力降低，故对于散热性能要求极高的sic功率半导体和散热器之间的连接通常采用钎焊或烧结工艺。
3、但现有技术中，这两种散热器的设计方案均存在不足之处，铝制散热器铝合金材料和功率模块之间的热膨胀系数差异大，导致功率模块和散热器之间的大面积钎焊或烧结困难，面临连接工艺性和耐久可靠性的双重难题，铜制散热器中铜材料抗腐蚀性能较差、重量大且价格昂贵，以至于两种设计方案在实际应用中均未得到满意效果。
4、所以我们提出了一种sic功率半导体用铝铜复合材料散热器，以便于解决上述中提出的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种sic功率半导体用铝铜复合材料散热器，以解决上述
技术介绍
提出的问题。本专利技术通过设置铝铜复合材料散热器本体，铝铜复合材料
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种sic功率半导体用铝铜复合材料散热器，包括铝铜复合材料散热器本体，所述铝铜复合材料散热器本体包括底座和散热底板，所述铝铜复合材料散热器本体的上端固定连接有sic功率半导体，所述铝铜复合材料散热器本体的一端开设有进水口，所述铝铜复合材料散热器本体的另一端开设有出水口，所述散热底板由铝铜复合材料结构制成，所述铝铜复合材料结构包括铜层、铝层和界面化合物层。
3、优选的，所述散热底板的下端可设置有或未设置有用于增加冷却液接触面积的扰流结构，所述扰流结构可以是圆柱、椭圆柱、矩形柱、半圆形柱、半椭圆柱、菱形柱等几何结构中的一种，同一种几何结构可对齐排列，也可错位排列，所述扰流结构为pinfin或针翅。
4、优选的，所述进水口、出水口可以布置在铝铜复合材料散热器本体的侧面、顶面和底面中的任意一面或分置两面。
5、优选的，所述铝铜复合材料散热器本体与sic功率半导体之间通过锡焊或者烧结形成有锡焊层或者烧结层。
6、优选的，所述底座和散热底板之间采用密封圈或焊接实现密封，焊接方法可使用搅拌摩擦焊、振动摩擦焊、电子束焊、激光焊中的一种。
7、优选的，所述散热底板的铜层面朝向散热器外部，铝层面朝向散热器内部。
8、优选的，所述散热底板的铜层可以是裸露的铜材料、局部带镀层的铜材料或全部带镀层的铜材料中的一种，镀层可以是镀镍层、镀锡层、镀银层、镀金层、镀铜层中的一种或多种组合。
9、优选的，所述散热底板的铝层采用纯铝或铝合金材料，界面化合物层的厚度为0.1～20μm，通过热轧、冷轧、铸轧等工艺中的一种制作。
10、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
11、1、铝铜复合材料散热器本体的散热底板为铝铜复合材料，采用热轧、冷轧、铸轧等工艺中的一种制成，能够有效地规避铝和铜两种材料单独用作散热器上材料上的缺点，具有抗腐蚀性能强、高热传导性能、低热膨胀系数以及轻质化的优点，能以更轻更薄的形式实现更高的强度和耐久性，能够有效地节约生产成本，适宜大规模应用，铝层和铜层中部的界面化合物层能够在制备的过程中，使得两种金属的界面处形成良好的化学键合和物理连结。
12、2、sic功率半导体在工作中会产生大量热量，热量会经过散热底板传递到铝铜复合材料散热器本体中，铝铜复合材料散热器本体内部有冷却介质，冷却介质如冷却液会从进水口进入铝铜复合材料散热器本体中，并从出水口处流出，通过循环流动，能够将热量带走并高效地散发出去。
13、3、散热底板的下端设置有用于增加冷却液接触面积的扰流结构，扰流结构可以是圆柱、椭圆柱、矩形柱、半圆形柱、半椭圆柱、菱形柱等几何结构中的一种，同一种几何结构可对齐排列，也可错位排列，主要用于改善热传导和提高散热效率，能够通过引起冷却介质流体流动的不稳定性和湍流，从而增加热交换界面的接触面积，进一步增强针对sic功率半导体产生的热量的传递和散发。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种SIC功率半导体用铝铜复合材料散热器，包括铝铜复合材料散热器本体(1)，其特征在于：所述铝铜复合材料散热器本体(1)包括底座(11)和散热底板(12)，所述铝铜复合材料散热器本体(1)的上端固定连接有SIC功率半导体(21)，所述铝铜复合材料散热器本体(1)的一端开设有进水口(13)，所述铝铜复合材料散热器本体(1)的另一端开设有出水口(14)，所述散热底板(12)由铝铜复合材料结构(17)制成，所述铝铜复合材料结构(17)包括铜层(18)、铝层(19)和界面化合物层(2)。
2.根据权利要求1所述的一种SIC功率半导体用铝铜复合材料散热器，其特征在于：所述散热底板(12)的下端可设置有或未设置有用于增加冷却液接触面积的扰流结构(15)，所述扰流结构(15)可以是圆柱、椭圆柱、矩形柱、半圆形柱、半椭圆柱、菱形柱等几何结构中的一种，同一种几何结构可对齐排列，也可错位排列，所述扰流结构(15)为Pinfin或针翅。
3.根据权利要求1所述的一种SIC功率半导体用铝铜复合材料散热器，其特征在于：所述进水口(13)、出水口(14)可以布置在铝铜复合材料散热
4.根据权利要求1所述的一种SIC功率半导体用铝铜复合材料散热器，其特征在于：所述铝铜复合材料散热器本体(1)与SIC功率半导体(21)之间通过锡焊或者烧结形成有锡焊层或者烧结层(22)。
5.根据权利要求1所述的一种SIC功率半导体用铝铜复合材料散热器，其特征在于：所述底座(11)和散热底板(12)之间采用密封圈或焊接实现密封，焊接方法可使用搅拌摩擦焊、振动摩擦焊、电子束焊、激光焊中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种SIC功率半导体用铝铜复合材料散热器，其特征在于：所述散热底板(12)的铜层(18)面朝向散热器外部，铝层(19)面朝向散热器内部。
7.根据权利要求1所述的一种SIC功率半导体用铝铜复合材料散热器，其特征在于：所述散热底板(12)的铜层(18)可以是裸露的铜材料、局部带镀层的铜材料或全部带镀层的铜材料中的一种，镀层可以是镀镍层、镀锡层、镀银层、镀金层、镀铜层中的一种或多种组合。
8.根据权利要求1所述的一种SIC功率半导体用铝铜复合材料散热器，其特征在于：所述散热底板(12)的铝层(19)采用纯铝或铝合金材料，界面化合物层(2)的厚度为0.1～20μm，通过热轧、冷轧、铸轧等工艺中的一种制作。
...【技术特征摘要】
1.一种sic功率半导体用铝铜复合材料散热器，包括铝铜复合材料散热器本体(1)，其特征在于：所述铝铜复合材料散热器本体(1)包括底座(11)和散热底板(12)，所述铝铜复合材料散热器本体(1)的上端固定连接有sic功率半导体(21)，所述铝铜复合材料散热器本体(1)的一端开设有进水口(13)，所述铝铜复合材料散热器本体(1)的另一端开设有出水口(14)，所述散热底板(12)由铝铜复合材料结构(17)制成，所述铝铜复合材料结构(17)包括铜层(18)、铝层(19)和界面化合物层(2)。
2.根据权利要求1所述的一种sic功率半导体用铝铜复合材料散热器，其特征在于：所述散热底板(12)的下端可设置有或未设置有用于增加冷却液接触面积的扰流结构(15)，所述扰流结构(15)可以是圆柱、椭圆柱、矩形柱、半圆形柱、半椭圆柱、菱形柱等几何结构中的一种，同一种几何结构可对齐排列，也可错位排列，所述扰流结构(15)为pinfin或针翅。
3.根据权利要求1所述的一种sic功率半导体用铝铜复合材料散热器，其特征在于：所述进水口(13)、出水口(14)可以布置在铝铜复合材料散热器本体(1)的侧面、顶面和底面中的任意一面或分置两面。
4.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：张兵，王少奇，
申请(专利权)人：江苏诗若达新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。