绝缘栅双极型晶体管的散热器及其晶体管散热器组件制造技术

本实用新型专利技术提供了绝缘栅双极型晶体管（10）的散热器（20）包括一个散热体（210）和一个导热连接垫圈（220）。其中，散热体设有可盛放冷却介质的盛放槽（212）。导热连接垫圈具有弹性，导热连接垫圈敷设在盛放槽的开口端边缘处。本实用新型专利技术还提供了使用该绝缘栅双极型晶体管的晶体管散热器组件。使用绝缘栅双极型晶体管散热器及其散热组件，降低整个散热器的加工精度，简化了整个散热器的组装工艺，进一步提高了散热器的散热能力。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于绝缘栅双极型晶体管的散热器，尤其涉及一种用于电动汽车的直接接触式绝缘栅双极型晶体管散热器，及其晶体管散热器组件。
技术介绍
近年来，随着电动汽车的日益发展，常用在电力电子领域的绝缘栅双极型晶体管 (Insulated Gate Bipolar ^Transistor，简称“IGBT”)也在电动汽车上得到了广泛的使用， 其散热系统设计已成为一个关键的问题。实际经验表明，IGBT散热系统设计的好坏，直接影响到电动汽车能否安全稳定的长时间运行。绝缘栅双极型晶体管发热的绝大部分是有功率器件的损耗引起的，而绝缘栅双极型晶体管器件本身对温度比较敏感，温度的变化会影响器件的开通和关断过程，并影响控制器的工作性能。为了限制绝缘栅双极型晶体管的温升， 常见的散热方式一般有自然冷却、强制风冷、油冷和水冷四种，强制风冷的散热效果是自然风冷的5 10倍，油冷或者水冷的散热效果是自然冷却的120 150倍。现有电动汽车用绝缘栅双极型晶体管散热装置主要是散热板式强制水冷散热器，为了保证绝缘栅双极型晶体管基板与散热板的接触和对冷却介质的密封，散热器往往需要很高的加工精度，且散热器由多个组件构成，组装工艺复杂。同时，绝缘栅双极型晶体管基板与冷却介质之间还设有导热硅胶层和用于密封冷却介质的金属盖板，且金属盖板的结构和材料对绝缘栅双极型晶体管的散热产生影响。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种绝缘栅双极型晶体管散热装置，降低散热装置的加工精度且简化其结构。本技术的另一个目的是提供一种绝缘栅双极型晶体管散热装置，进一步提高散热装置的散热能力。本技术还提供了使用一种绝缘栅双极型晶体管散热装置的散热组件，降低散热组件的加工精度且提高散热组件的散热能力。本技术提供了一种绝缘栅双极型晶体管的散热器，包括一个散热体和一个导热连接垫圈。其中，散热体设有可盛放冷却介质的盛放槽。导热连接垫圈具有弹性，导热连接垫圈敷设在盛放槽的开口端边缘处。在绝缘栅双极型晶体管散热器的再一种示意性的实施方式中，散热体两侧设有进液管和出液管，通过进液管和出液管冷却介质可在封闭空间中流动。在绝缘栅双极型晶体管散热器的另一种示意性的实施方式中，冷却介质为冷却水或冷却油。在绝缘栅双极型晶体管散热器的又一种示意性的实施方式中，导热连接垫圈为导热硅胶。本技术还提供了使用上述绝缘栅双极型晶体管散热器的晶体管散热组件，它包括上述散热器和至少一个绝缘栅双极型晶体管。绝缘栅双极型晶体管设有基板，基板、 所述盛放槽和所述导热连接垫圈围成一个封闭空间，冷却介质可充满所述封闭空间。使用绝缘栅双极型晶体管散热器及其晶体管散热组件，通过导热连接垫圈密封晶体管和散热槽形成的封闭空间，且冷却介质直接可与绝缘栅双极型晶体管接触，降低整个散热装置的加工精度。使用绝缘栅双极型晶体管散热器及其晶体管散热组件，简化了散热体的结构，从而简化了整个散热装置的组装工艺。使用绝缘栅双极型晶体管散热器及其晶体管散热组件，冷却介质直接可与绝缘栅双极型晶体管基板接触，降低了绝缘栅双极型晶体管基板与冷却介质之间的热阻，进一步提高了散热器的散热能力。附图说明以下附图仅对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。图1是绝缘栅双极型晶体管的散热器一种示意性实施方式的结构示意图。图2是使用绝缘栅双极型晶体管散热器的晶体管散热器组件一种示意性实施方式的结构示意图。标号说明10绝缘栅双极型晶体管12 基板20散热器210散热体212盛放槽214进液管216出液管220导热连接垫圈。具体实施方式为了对技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。图1是绝缘栅双极型晶体管散热器一种示意性实施方式的结构示意图。如图所示，绝缘栅双极型晶体管的散热器20包括一个散热体210和一个导热连接垫圈220。其中， 散热体210设有可盛放冷却介质的盛放槽212。导热连接垫圈220具有弹性，导热连接垫圈 220敷设在盛放槽212的开口端边缘处。如虚线所示的IGBT 10的基板12可放置在导热连接垫圈220上，由于导热连接垫圈220具有弹性，通过施加压力，导热连接垫圈220可实现IGBT 10的基板12和盛放槽212 围成封闭空间的密封。上述结构避免使用高精度盛放槽金属密封盖的加工，且散热体210 为单体结构，无需进一步组装，从而简化了现有绝缘栅双极型晶体管散热器整体的装配工艺。同时，基板12与冷却介质之间减少了现有绝缘栅双极型晶体管散热器中的盛放槽金属密封盖和导热连接层，使得冷却介质与IGBTlO的基板12直接接触，减小了基板12到冷却介质之间热量传递的热阻，提高了散热器的散热能力。为了达到散热的目的，还可由IGBTlO 除基板12外的其他端面与盛放槽212围成封闭空间。如图1所示的绝缘栅双极型晶体管散热器另一种示意性实施方式中，散热体210 两侧设有进液管214和出液管216，通过进液管214和出液管216冷却介质可在盛放槽212 形成的封闭空间中流动。冷却介质的流动加速了绝缘栅双极型晶体管基板12与冷却介质之间的热量传递速度。在绝缘栅双极型晶体管散热器又一种示意性实施方式中，冷却介质为冷却水或冷却油。在实际的使用中，可以根据需要使用其它的散热介质来进一步提高散热器的散热能力，例如使用液氮。在绝缘栅双极型晶体管散热器又一种示意性实施方式中，导热连接垫圈220为导热硅胶。在实际的使用中，可以根据需要使用其它的绝缘导热材料来进一步提高散热器的散热能力。如图2所示为使用上述散热器的晶体管散热器组件一种示意性实施方式，晶体管散热器组件包括IGBT 10和散热器20。如图所示的实施方式中包括两个IGBT10，它们可以按照如图所示的方式先集中安装到一块板上，再将它们的基板12与散热器20连接。图2 所示的散热器20包括两个盛放槽212和两个导热连接垫圈220，其中，一个盛放槽212、一个导热连接垫圈220和一个基板12围成一个封闭空间，且该封闭空间中充满冷却介质。虽然图2所示的实施方式中，两个IGBTlO集成到一块板上，也可以将两个IGBTlO 分别与散热器连接。图2所示的散热器包括两个盛放槽212，也可以将两个盛放槽212打通成一个。本领域技术人员可以理解，虽然图2所示的实施方式中只设有两个绝缘栅双极型晶体管，但使用中可以根据实际情况，增加绝缘栅双极型晶体管的数量，相应地增加与绝缘栅双极型晶体管数量相同的散热器数量。使用绝缘栅双极型晶体管散热器及其散热组件，降低整个散热器的加工精度。使用绝缘栅双极型晶体管散热器及其散热组件，简化了散热体的结构，从而简化了整个散热器的组装工艺。使用绝缘栅双极型晶体管散热器及其散热组件，进一步提高了散热器的散热能力。在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　　绝缘栅双极型晶体管的散热器（２０），其特征在于它包括：一个散热体（２１０），它包括一个盛放槽（２１２），所述盛放槽（２１２）可盛放冷却介质；和一个弹性的导热连接垫圈（２２０），该导热连接垫圈（２２０）敷设在所述盛放槽（２１２）的开口端的边缘处。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王琦，绳伟辉，冯涛，
申请(专利权)人：阿尔特中国汽车技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11