一种半导体功率模块的散热器

本发明涉及半导体功率模块,尤其涉及一种半导体功率模块的散热器。
背景技术:
1、半导体功率模块是以半导体为主要材料的功率电力电子器件按一定的功能组合再灌封成一个模块;它通常由半导体器件、散热结构和封装(包括引脚和壳体)等组成,半导体功率模块的散热结构必须依赖于外部的散热器,根据半导体功率模块的散热结构的不同,半导体功率模块可分为单面散热功率模块和双面散热功率模块,为了适应两种形式,外部的散热器也分为单面散热器和双面散热器。
2、传统的单面散热功率模块在封装时,先要将单面散热功率模块的散热面焊接在带针翅的底板上,然后在单面散热功率模块的散热面与底板之间使用o型圈进行密封,再通过螺栓固定在散热器上,最主要的缺点就是操作步骤繁琐,而且散热器的形状和规格要根据功率模块进行定制,通用性较差,并拉高了成本。
3、而传统的双面散热功率模块则需要在双面散热功率模块的上下两个散热面上均焊接一个带针翅的底板并准备两个散热器,然后在每个散热面与底板之间均使用o型圈进行密封,再通过螺栓将双面散热功率模块固定在上下两个散热器之间,由于每个功率模块的高度存在公差,至少有一个功率模块的散热面无法处于同一平面,所以安装难度较大,因而影响散热和密封效果。
4、因此,亟需等待解决。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的现状,本发明所要解决的技术问题在于提供一种既降低了成本又简化了操作,并解决了通用性较差的问题,还大幅降低了安装难度以有效保证散热和密封效果的半导体功率模块的散热器。
2、本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种半导体功率模块的散热器,包括单面散热壳或双面散热壳,其特征在于,所述单面散热壳的顶部开设有散热凹腔,所述单面散热壳的侧面形成有两个互为对角设置并均与散热凹腔相互连通的接口;
3、所述双面散热壳包括两个上下对称设置并相互密封固定的罩体,两个所述罩体的内部拼合形成了散热内腔,每个所述罩体的开口处边缘均向外形成有两个互为对角设置的槽体,上方罩体上的两个所述槽体的开口处分别与下方罩体上的两个槽体的开口处密封固定以形成两个均与散热内腔相互连通的过水管;
4、所述散热凹腔的底壁或所述散热内腔的顶壁和底壁上还均形成有若干个散热柱单元,所述散热柱单元包括多个散热柱;
5、位于散热凹腔底壁上的所述散热柱单元的数量为1个;
6、位于散热内腔顶壁上的所述散热柱单元的数量与位于散热内腔底壁上的散热柱单元的数量相等并均至少为1个;
7、位于散热内腔顶壁或底壁上的至少1个所述散热柱单元从左往右依次设置;
8、所述散热柱的端面形状为平面、锥面、锥台面或锯齿面;
9、所述散热柱的端部还嵌设有可上下活动并具备弹性回复功能的伸缩头;
10、所述伸缩头的端面形状为平面、锥面、锥台面或锯齿面;
11、端面形状为平面、锥面或锥台面的所述散热柱或所述伸缩头的端部还至少开设有一个凹槽。
12、优选地,所述罩体的前后两侧内壁之间还至少形成有两个用于贴合在功率模块左侧或右侧外壁上的分隔板,所述分隔板的数量与位于散热内腔顶壁或底壁上的散热柱单元的数量相互配合以使任意一个散热柱单元的上方或下方均具有两个分隔板。
13、优选地,上方罩体内的每个所述分隔板的下侧边缘分别密封固定在位于下方罩体内的对应的一个分隔板的上侧边缘。
14、优选地,位于散热内腔最左侧的两个所述分隔板与散热内腔的左侧内壁之间以及位于散热内腔最右侧的两个所述分隔板与散热内腔的右侧内壁之间均形成了一个导流室,两个所述过水管分别与两个导流室相互连通。
15、与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明不需要将功率模块焊接在带针翅的底板上,而是将针翅结构整合到单面散热壳或双面散热壳的内部,同时使功率模块可直接密封固定在单面散热壳的顶部或双面散热壳的内部以省去了使用o型圈进行密封的必要,进而既节省了材料以降低了成本,又减少了功率模块与散热器之间的封装步骤以简化了操作;而且还能根据功率模块的数量将多个单面散热壳或双面散热壳简单、方便的串联在一起以解决了通用性较差的问题;此外,还能通过使用伸缩头来彻底消除各功率模块之间的高度公差,进而大幅降低了安装难度以有效保证散热和密封效果。
技术特征:
1.一种半导体功率模块的散热器,包括单面散热壳或双面散热壳,其特征在于,所述单面散热壳的顶部开设有散热凹腔,所述单面散热壳的侧面形成有两个互为对角设置并均与散热凹腔相互连通的接口;
2.根据权利要求1所述的一种半导体功率模块的散热器,其特征在于,所述罩体的前后两侧内壁之间还至少形成有两个用于贴合在功率模块左侧或右侧外壁上的分隔板,所述分隔板的数量与位于散热内腔顶壁或底壁上的散热柱单元的数量相互配合以使任意一个散热柱单元的上方或下方均具有两个分隔板。
3.根据权利要求2所述的一种半导体功率模块的散热器,其特征在于,上方罩体内的每个所述分隔板的下侧边缘分别密封固定在位于下方罩体内的对应的一个分隔板的上侧边缘。
4.根据权利要求3所述的一种半导体功率模块的散热器,其特征在于,位于散热内腔最左侧的两个所述分隔板与散热内腔的左侧内壁之间以及位于散热内腔最右侧的两个所述分隔板与散热内腔的右侧内壁之间均形成了一个导流室,两个所述过水管分别与两个导流室相互连通。
技术总结
本发明涉及一种半导体功率模块的散热器,包括单面散热壳或双面散热壳,单面散热壳的顶部开设有散热凹腔,单面散热壳的侧面形成有两个互为对角设置并均与散热凹腔相互连通的接口;双面散热壳包括两个上下对称设置并相互密封固定的罩体,两个罩体的内部拼合形成了散热内腔;散热凹腔的底壁或散热内腔的顶壁和底壁上还均形成有若干个散热柱单元,散热柱单元包括多个散热柱;本发明降低了成本又简化了操作;而且解决了通用性较差的问题;此外,还大幅降低了安装难度以有效保证散热和密封效果。
技术研发人员:李灿灿,雷光寅,董义卓,车黎明,姜易,陈梦凡
受保护的技术使用者:复旦大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/2
技术研发人员:李灿灿,雷光寅,董义卓,车黎明,姜易,陈梦凡
技术所有人:复旦大学
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