Igbt散熱模組以及具有其的igbt模組的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種IGBT散熱模組以及具有其的IGBT模組，該IGBT散熱模組包括：散熱器底板，散熱器底板包括：底板本體和N個散熱柱，底板本體包括本體部和分別設(shè)置在本體部的相對的兩個表面上的第一表層和第二表層，N個散熱柱間隔開設(shè)在第一表層上，且每個散熱柱的一端與第一表層固定且另一端為自由端，第一表層和散熱柱均適于與冷卻液接觸，且第一表層上與冷卻液接觸部分的面積為S1，第一表層上與每個散熱柱相接觸部分的面積為S2，180≤S1/S2≤800，其中300≤N＜650；設(shè)在第二表層上的覆銅板。通過合理設(shè)置散熱柱數(shù)量，可以降低散熱器底板的加工工藝要求，提高散熱器底板的成品率，降低散熱器底板的生產(chǎn)難度。
【專利說明】
IGBT散熱模組以及具有其的IGBT模組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及散熱器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種IGBT散熱模組以及具有該IGBT散熱模組的IGBT模組。
【背景技術(shù)】
[0002]以液體作為冷卻介質(zhì)的散熱器結(jié)構(gòu)緊湊且構(gòu)造為比較薄的板狀或條狀金屬翅片或針型結(jié)構(gòu)，散熱器的內(nèi)部布置液體通道，使得流體與水冷板之間產(chǎn)生對流換熱，從而流體可以散去水冷板表面高功率電子元器件的熱功耗。
[0003]相關(guān)技術(shù)中，散熱器底板的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致散熱器底板加工工藝上要求較高，加工困難，良率低，而且還造成散熱器的成本較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型提出一種IGBT散熱模組，該IGBT散熱模組的散熱器底板結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝難度低，成品率較高。
[0005]本實(shí)用新型進(jìn)一步地提出了一種IGBT模組。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的IGBT散熱模組，包括:散熱器底板，所述散熱器底板包括:底板本體和N個散熱柱，所述底板本體包括本體部和分別設(shè)置在所述本體部的相對的兩個表面上的第一表層和第二表層，所述N個散熱柱間隔開設(shè)在所述第一表層上，且每個所述散熱柱的一端與所述第一表層固定且另一端為自由端，所述第一表層和所述散熱柱均適于與冷卻液接觸，且所述第一表層上與所述冷卻液接觸部分的面積為SI，所述第一表層上與每個所述散熱柱相接觸部分的面積為S2，180 < S1/S2 < 800，其中300 <N<650;所述第一表層和第二表層均為金屬層，所述散熱柱為金屬柱;覆銅板，所述覆銅板設(shè)在所述第二表層上。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的IGBT散熱模組，通過合理設(shè)計(jì)散熱器底板的第一表層與冷卻液接觸部分的面積SI和第一表層與每個散熱柱接觸部分的面積S2，可以使得散熱器底板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，而且可以保證散熱器底板具有足夠大的散熱面積。而且通過合理設(shè)置散熱柱的數(shù)量，很好的降低冷卻液流阻，提高散熱效率，可以降低散熱器底板的加工工藝要求，還可以降低散熱器底板的脫模難度，提高散熱器底板的成品率，從而可以降低散熱器底板的生產(chǎn)難度，降低散熱器底板的生產(chǎn)成本。另外，覆銅板可以起到支撐電器元件的作用，并且覆銅板和電器元件還可以產(chǎn)生相互銜接、相互絕緣的效果，從而可以保證電器元件和散熱器底板的工作安全性。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的IGBT模組，包括IGBT芯片和所述的IGBT散熱模組，所述IGBT芯片設(shè)置在所述覆銅板上。采用上述的IGBT散熱模組的IGBT模組散熱效果好，成品率高，而且生產(chǎn)成本低。
【附圖說明】
[0009]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的IGBT散熱模組中的散熱器底板的側(cè)視圖；
[0010]圖2是圖1中區(qū)域A的放大圖；
[0011]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的IGBT散熱模組的仰視圖；
[0012]圖4是圖3中區(qū)域B的放大圖；
[0013]圖5是放置在冷卻槽內(nèi)的散熱器底板的剖視圖；
[0014]圖6是圖5中區(qū)域C的放大圖；
[0015]圖7是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例1GBT散熱模組的側(cè)視圖；
[0016]圖8是圖7中區(qū)域D的放大圖；
[0017]圖9是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的IGBT散熱模組的示意圖；
[0018]圖10是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的IGBT散熱模組的立體圖；
[0019]圖11是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的IGBT散熱模組的側(cè)視圖；
[0020]圖12是圖11中區(qū)域E的放大圖。
[0021]附圖標(biāo)記:
[0022]IGBT 散熱模組 1000;
[0023]散熱器底板100;
[0024]底板本體10;第一表層11;第二表層12;本體部13;
[0025]散熱柱20;自由端21;固定端22;冷卻槽30;
[0026]覆銅板200;基板210;第一銅層220;第二銅層230;
[0027]IGBT 芯片 2000。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0029]下面參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor-絕緣柵雙極型晶體管)散熱模組1000。
[0030]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的IGBT散熱模組1000可以包括:散熱器底板100和覆銅板200。散熱器底板100可以包括:底板本體10和N個散熱柱20。如圖1和圖3所示，底板本體10可以包括本體部13和分別設(shè)置在本體部13的相對的兩個表面上的第一表層11和第二表層12，即第一表層11和第二表層12相對設(shè)置在本體部13上，第二表層12上安裝有覆銅板200，覆銅板200上安裝有電器元件(例如IGBT芯片2000)。通過將覆銅板200設(shè)置在散熱器底板100和電器元件之間，覆銅板200可以起到支撐電器元件的作用，并且覆銅板200和電器元件還可以產(chǎn)生相互銜接、相互絕緣的效果，從而可以保證電器元件和散熱器底板100的工作安全性。所述第一表層和第二表層均為金屬層，所述散熱柱為金屬柱。
[0031]其中，可選地，第二表層12可以為鋁層。N個散熱柱20間隔開設(shè)在第一表層11上，而且每個散熱柱20的一端與第一表層11固定，并且每個散熱柱20的另一端為自由端21，第一表層11和散熱柱20均適于與冷卻液接觸。
[0032]如圖2所示，散熱柱20的一端即為散熱柱20的固定端22，散熱柱20的固定端22可以固定連接在第一表層11上。由此，冷卻液可以與第一表層11接觸，還可以與每個散熱柱20的外露的表面接觸，設(shè)置在第二表層12上的電器元件發(fā)出的熱量可以通過覆銅板200、第二表層12和本體部13傳遞給第一表層11和N個散熱柱20，從而第一表層11和N個散熱柱20可以將電器元件的熱量進(jìn)一步地傳遞給冷卻液，進(jìn)而可以起到散發(fā)電器元件的熱量的作用，保證電器元件工作穩(wěn)定性。
[0033]其中，第一表層11上與冷卻液接觸部分的面積為SI，第一表層11上與每個散熱柱20相接觸部分的面積為S2，180 SS1/S2S 800?？梢岳斫獾氖?，滿足上述關(guān)系式的散熱器底板100可以使得第一表層11與冷卻液接觸部分的面積SI設(shè)計(jì)合理，還可以使得第一表層11與N個散熱柱20接觸部分的面積S2設(shè)計(jì)合理，從而可以使得第一表層11和N個散熱柱20分別與冷卻液熱交換穩(wěn)定且可靠，可以在保證足夠大散熱面積的同時，很好的降低冷卻液流阻，提高散熱效率。優(yōu)選地，200 < S1/S2 < 500。
[0034]其中，散熱柱20的數(shù)量滿足關(guān)系式:300^ N<650。滿足上述關(guān)系式的散熱柱20可以在保證散熱柱20與冷卻液熱交換效果可靠的情況下，還可以使得散熱器底板100有效減少散熱柱20的數(shù)量，從而可以降低散熱器底板100的加工工藝要求，還可以降低散熱器底板100的脫模難度，提高散熱器底板100的成品率，降低散熱器底板100的生產(chǎn)難度，降低散熱器底板100的生產(chǎn)成本。優(yōu)選地，300 < N<420。
[0035]由此，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的IGBT散熱模組1000，通過合理設(shè)計(jì)散熱器底板100的第一表層11與冷卻液接觸部分的面積SI和第一表層11與每個散熱柱20接觸部分的面積S2，可以使得散熱器底板100結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，而且可以保證散熱器底板100具有足夠大的散熱面積。而且通過合理設(shè)置散熱柱20的數(shù)量，很好地降低冷卻液流阻，提高散熱效率，可以降低散熱器底板100的加工工藝要求，還可以降低散熱器底板100的脫模難度，提高散熱器底板100的成品率，從而可以降低散熱器底板100的生產(chǎn)難度，降低散熱器底板100的生產(chǎn)成本。另外，覆銅板200可以起到支撐電器元件的作用，并且覆銅板200和電器元件還可以產(chǎn)生相互銜接、相互絕緣的效果，從而可以保證電器元件和散熱器底板100的工作安全性。
[0036]下面詳細(xì)描述覆銅板200的可選的布置方式。
[0037]結(jié)合圖7和圖8所示，覆銅板200可以包括基板210、第一銅層220和第二銅層230，第一銅層220與第二銅層230可以分別設(shè)置在基板210上的相對設(shè)置的兩個表面上，如圖8所示，第一銅層220設(shè)置在基板210的下表面上，第二銅層230設(shè)置在基板210的上表面上，而且第一銅層220的厚度hi與第二銅層230的厚度h2可以相等，第一銅層220設(shè)在第二表層12上。通過合理設(shè)置第一銅層220和第二銅層230的厚度，可以進(jìn)一步地提高覆銅板200對電器元件的支撐效果，而且還可以提高覆銅板200的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，延長覆銅板200的使用壽命。而且覆銅板200制造工藝簡單，制造成本低。
[0038]可選地，第一銅層220的厚度hi和第二銅層230的厚度h2均為0.2毫米-0.6毫米。厚度采用上述數(shù)值范圍內(nèi)的第一銅層220和第二銅層230可以進(jìn)一步地提升覆銅板200的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，延長覆銅板200的使用壽命。
[0039 ] 可選地，如圖8所示，基板210的厚度h3可以為0.25毫米-1毫米。通過合理設(shè)置基板210的厚度h3，可以提升覆銅板200支撐電器元件的效果，而且還可以保證覆銅板200的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，延長覆銅板200的使用壽命。
[0040]可選地，基板210可以為氧化鋁基板。氧化鋁材料制成的基板210與散熱器底板100可以得到較好的散熱效果，可以提升IGBT散熱模組1000的散熱效率。進(jìn)一步可選地，覆銅板可以為氧化鋁DBC覆銅板，其中DBC(DIRECT Bonding Copper)即直接覆銅法。
[0041 ] 可選地，如圖9和圖10所示，覆銅板200可以為多個，多個覆銅板200沿散熱器底板100的長度方向(即圖9所示的前后方向)間隔開設(shè)置。優(yōu)選地，相鄰兩個覆銅板200之間的距離L3為3毫米-10毫米。通過合理設(shè)置相鄰兩個覆銅板200之間的距離L3，可以使得多個覆銅板200支撐多個電器元件。
[0042]下面詳細(xì)描述散熱器底板100的可選的布置方式。
[0043]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，IGBT散熱模組1000的散熱面積為S，N個散熱柱20的周壁的外表面的面積之和為S3，N個散熱柱20的自由端21的端面的面積之和為S4，S=S1+S3+S4，而且40000mm2 <S< 50000mm2。由此，通過合理設(shè)置IGBT散熱模組1000的散熱面積S，可以使得IGBT散熱模組1000的體積設(shè)置合理，而且可以保證第一表層11和N個散熱柱20分別與冷卻液的熱交換效果，從而可以使得散熱器底板100散熱能力好且面積設(shè)計(jì)合理，有效保證了散熱器的散熱效果。每個所述散熱柱的散熱面積為(S3+S4)/N，80< (S3+S4)/N<120。
[0044]在本實(shí)用新型的一些示例中，如圖2所示，從散熱柱20的一端向自由端21，散熱柱20的橫截面的面積可以從散熱柱20的一端向自由端21減小。通過合理設(shè)計(jì)每個散熱柱20的固定端22的尺寸和自由端21的尺寸，可以使得每個散熱柱20均與第一表層11連接穩(wěn)定，而且還可以使得散熱柱20結(jié)構(gòu)可靠，并且有利于散熱柱20與冷卻液的熱交換。
[0045 ] 可選地，如圖6所示，散熱柱20的高度為h，其中，7.5mm < h<8.2mm。優(yōu)選地，h=8mm。通過合理設(shè)置散熱柱20的高度h，可以便于散熱柱20在冷卻槽30內(nèi)布置，可以保證散熱柱20的散熱效果。
[0046]其中，對散熱柱20的具體結(jié)構(gòu)不做限定。根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，散熱柱20可以構(gòu)造為錐形結(jié)構(gòu)，散熱柱20的橫截面可以為圓形，散熱柱20的一端的半徑與自由端21的半徑之比為α，1.2 < α < 1.8。如圖2所示，散熱柱20的自由端21的半徑為rl，散熱柱20的固定端22的半徑為r2，a=r2/rl。滿足上述關(guān)系式的散熱柱20結(jié)構(gòu)可靠，而且與冷卻液接觸部分的面積較大，可以便于散熱柱20與冷卻液之間的熱交換，充分保證散熱器的散熱效果。優(yōu)選地，a=l.69。
[0047]在本實(shí)用新型的一些示例中，如圖5和圖6所示，冷卻液適于盛放在冷卻槽30中，冷卻槽30適于與第一表層11相連，而且散熱柱20的自由端21距離冷卻槽30的底壁的最小距離為LI，0.2毫米< LI ^ 2毫米?？梢岳斫獾氖牵嶂?0的長度受到冷卻槽30的深度限制，從而可以合理設(shè)置冷卻槽30的深度，使得散熱柱20的長度合理。滿足上述關(guān)系式的冷卻槽30和散熱柱20可以降低冷卻槽30對散熱柱20的干涉，而且可以保證散熱柱20的正常工作。
[0048]在本實(shí)用新型的一個可選的實(shí)施方式中，如圖4所示，相鄰兩個散熱柱20的距離可以為L2，0.4毫米< L2 < 1.1毫米。滿足上述關(guān)系式的相鄰兩個散熱柱20的距離L2可以使得N個散熱柱20在第一表層11上設(shè)置合理，而且至少一定程度上可以降低相鄰兩個散熱柱20之間的互相干涉，從而可以保證每個散熱柱20與冷卻液的正常熱交換，進(jìn)而可以保證散熱器底板100的正常工作。
[0049]可選地，任意相鄰兩個散熱柱20可以構(gòu)成一組，其中一組的L2與其余組中的一組的L2可以不相等。由此，可以理解的是，相鄰兩個散熱柱20的距離L2可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而至少一定程度上可以降低散熱器底板100的生產(chǎn)難度。例如，鄰近第一表層11的邊角設(shè)置的兩個相鄰散熱柱20之間的距離L2可以根據(jù)具體情況調(diào)節(jié)。
[0050]下面給出一種散熱器底板100的N個散熱柱20的具體布置形式，但不限于此，其中，N個散熱柱20的數(shù)量N=368，第一組的L2=0.62毫米，第二組的L2=1.038毫米，其余組的L2滿足如下條件:0.62毫米< L2 < 1.04毫米?？梢岳斫獾氖?，相鄰兩個散熱柱20之間的距離L2最小可以為0.62毫米，而且最大可以為1.04毫米。由此，散熱柱20的布置合理，脫模容易，成品率高。
[0051]可選地，每個散熱柱20的拔模角β可以為2度-4度。其中，一個散熱柱20的拔模角β與另一個散熱柱20的拔模角β可以不同，也可以相同。拔模角β滿足上述角度范圍的散熱柱20至少一定程度上可以降低散熱器底板100的脫模難度，提高散熱器底板100的生產(chǎn)成品率。
[0052]優(yōu)選地，拔模角β為2度的散熱柱20的散熱效果要稍稍優(yōu)于拔模角β為4度的散熱柱20的散熱效果，但是并無明顯提升，由于增大拔模角β可以更利于拔模，而且能夠保證進(jìn)出口壓差最小，散熱柱20的拔模角β使用時可根據(jù)工藝難度及實(shí)際需求來定。
[0053]優(yōu)選地，本體部13、第一表層11、第二表層12可以和散熱柱20通過氣壓滲流法壓鑄一體成型。由此，一體成型的散熱器底板100結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，使用壽命長，而且制造工藝簡單。
[0054]由于鋁碳化硅具有高導(dǎo)熱性、與芯片相匹配的熱膨脹系數(shù)、密度小、重量輕，以及高硬度和高抗彎強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)，可選地，本體部13可以為包括鋁碳化硅成分的復(fù)合材料制成。
[0055]根據(jù)本實(shí)用新型的一個優(yōu)選實(shí)施例，本體部13可以為體積分?jǐn)?shù)為60%_70%的鋁碳化硅制成。其中，體積分?jǐn)?shù)指的是碳化硅的體積與Al+碳化硅體積的比值。可以理解的是，采用上述比例制成的本體部13結(jié)構(gòu)可靠，而且熱交換能力好，且保散熱效率的同時，制造成本低?？蛇x地，散熱柱20可以為鋁柱或者鋁合金柱，第一表層11和第二表層12可以均為鋁層或者鋁合金層。由此，可以便于電器元件和第二表層12之間的熱交換，可以便于冷卻液分別與第一表層11和散熱柱20的熱交換，且制造成本降低。優(yōu)選地，本體部13可以為體積分?jǐn)?shù)為65%的鋁碳化硅制成。
[0056]下面給出一組根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的IGBT散熱模組1000的數(shù)值設(shè)定，但本實(shí)用新型并不限于此。40000平方毫米SSS 50000平方毫米，N=368，Sl/S2=229.284，散熱柱20的高度h=8mm，a=l.69 ,Ll=0.4mm。
[0057]其中，設(shè)置在第一表層11上的N個散熱柱20的布置方式有多種，下面提供一種N個散熱柱20的布置方式。N個散熱柱20可以分為多組，多組沿散熱器底板100的長度方向(即圖3所示的前后方向)間隔設(shè)置，多組包括沿散熱器底板100的長度方向交替設(shè)置的第一子組dl和第二子組d2，第一子組dl和第二子組d2中均包括沿散熱器底板100的寬度方向(即圖3所示的左右方向)間隔設(shè)置的多個散熱柱20?？梢岳斫獾氖?，交替設(shè)置的第一子組dl和第二子組d2可以使得N個散熱柱20在第一表層11上分布合理，可以保證散熱柱20與冷卻液的熱交換能力。其中，第一子組dl和第二子組d2中的散熱柱20的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。
[0058]結(jié)合圖11和圖12所示，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的IGBT模組，包括上述的IGBT散熱模組1000和IGBT芯片2000，IGBT芯片2000設(shè)置在IGBT散熱模組1000的覆銅板200上。由于上述的IGBT散熱模組1000中的散熱器底板100在保證具有足夠大的散熱面積的同時，還可以很好地降低冷卻液流阻，提高散熱效率，可以降低散熱器底板100的加工工藝要求，從而可以降低散熱器底板100的生產(chǎn)難度，降低散熱器底板100的生產(chǎn)成本，進(jìn)而可以提高IGBT模組的散熱效果和成品率。
[0059]下面詳細(xì)說明對根據(jù)實(shí)用新型實(shí)施例的IGBT模組的試驗(yàn)。
[0060]首先詳細(xì)介紹一下IGBT模組的試驗(yàn)條件，各類覆銅板200的選用尺寸為61X 67 X
0.92mm，散熱器底板100的底板本體10的本體部13為鋁碳化硅成分的復(fù)合材料制成，散熱柱20的數(shù)量N=368，電壓為480V，電流0-150A，從O逐步增加輸出相電流至150A，測試IGBT模組的最高溫度，以及用熱阻測試儀測量IGBT芯片2000配氧化鋁的覆銅板200的穩(wěn)態(tài)熱阻。其中，需要說明的是，IGBT芯片2000采用的型號為IGC193T120T8RMA，而且IGBT芯片2000為1200v /200A，IGBT芯片2000的生產(chǎn)公司為英飛凌公司。
[0061]最后介紹一下IGBT模組的試驗(yàn)結(jié)果，通過熱阻測試儀測得覆銅板200的溫度熱阻為0.09286 k/w，IGBT模組最高溫度為85°C，從而可以得知:IGBT模組可以滿足散熱要求，而且IGBT模組的散熱效果好。
[0062]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0063]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
[0064]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0065]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0066]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0067]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種IGBT散熱模組，其特征在于，包括: 散熱器底板，所述散熱器底板包括:底板本體和N個散熱柱，所述底板本體包括本體部和分別設(shè)置在所述本體部的相對的兩個表面上的第一表層和第二表層，所述N個散熱柱間隔開設(shè)在所述第一表層上，且每個所述散熱柱的一端與所述第一表層固定且另一端為自由端，所述第一表層和所述散熱柱均適于與冷卻液接觸，且所述第一表層上與所述冷卻液接觸部分的面積為SI，所述第一表層上與每個所述散熱柱相接觸部分的面積為S2，180 SSl/S2 < 800，其中300 < N<650;所述第一表層和第二表層均為金屬層，所述散熱柱為金屬柱； 覆銅板，所述覆銅板設(shè)在所述第二表層上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT散熱模組，其特征在于，所述覆銅板包括基板、第一銅層和第二銅層，所述第一銅層與所述第二銅層分別設(shè)置在所述基板上的相對設(shè)置的兩個表面上，且所述第一銅層與所述第二銅層的厚度相等，所述第一銅層設(shè)在所述第二表層上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IGBT散熱模組，其特征在于，所述第一銅層和第二銅層的厚度均為0.2毫米-0.6毫米。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IGBT散熱模組，其特征在于，所述基板的厚度為0.25毫米-1毫米。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IGBT散熱模組，其特征在于，所述基板為氧化鋁基板。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT散熱模組，其特征在于，所述覆銅板為多個，多個所述覆銅板沿所述散熱器底板的長度方向間隔開設(shè)置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的IGBT散熱模組，其特征在于，相鄰兩個所述覆銅板之間的距離為3毫米-10毫米。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT散熱模組，其特征在于，200< S1/S2 < 500;其中300 < N<420。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT散熱模組，其特征在于，所述IGBT散熱模組的散熱面積為S，N個所述散熱柱的周壁的外表面的面積之和為S3，N個所述散熱柱的自由端的端面的面積之和為S4，S=S1+S3+S4，且40000平方毫米SSS 50000平方毫米。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT散熱模組，其特征在于，所述散熱柱的高度為h，其中，7.5毫米<11<8.2毫米。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的IGBT散熱模組，其特征在于，每個所述散熱柱的散熱面積為(S3+S4)/N,80< (S3+S4)/N< 120ο12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT散熱模組，其特征在于，從所述散熱柱的所述一端向所述自由端，所述散熱柱的橫截面的面積從所述散熱柱的所述一端向所述自由端減小。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的IGBT散熱模組，其特征在于，所述散熱柱的橫截面為圓形，所述散熱柱的所述一端的半徑與所述自由端的半徑之比為α ,1.2<α<1.8ο14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT散熱模組，其特征在于，所述冷卻液適于盛放在冷卻槽中，所述冷卻槽適于與所述第一表層相連，且所述散熱柱的自由端距離所述冷卻槽的底壁的距離最小處為LI，0.2毫米SLl ^ 2毫米。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT散熱模組，其特征在于，相鄰兩個所述散熱柱的距離為1^2，0.4毫米<1^2<1.1毫米。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的IGBT散熱模組，其特征在于，任意相鄰兩個所述散熱柱構(gòu)成一組，其中一組的L2與其余組中的一組的L2不相等。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的IGBT散熱模組，其特征在于，N=368，其中第一組的L2=0.62毫米，第二組的L2=l.04毫米，其余組的L2滿足如下條件:0.62毫米< L2 < 1.04毫米。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT散熱模組，其特征在于，每個所述散熱柱的拔模角β為2度-4度。19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT散熱模組，其特征在于，所述本體部、所述第一表層、所述第二表層和所述散熱柱通過氣壓滲流法壓鑄一體成型。20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT散熱模組，其特征在于，所述本體部為包括鋁碳化硅成分的復(fù)合材料制成。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的IGBT散熱模組，其特征在于，所述散熱柱為鋁柱或鋁合金柱，所述第一表層和第二表層均為鋁層或鋁合金層。22.根據(jù)權(quán)利要求9所述的IGBT散熱模組，其特征在于，40000平方毫米50000平方毫米，N=368，S1/S2=229.284。23.根據(jù)權(quán)利要求1-22中任一項(xiàng)所述的IGBT散熱模組，其特征在于，所述N個散熱柱分為多組，多組沿所述IGBT散熱模組的長度方向間隔設(shè)置，所述多組包括沿所述IGBT散熱模組的長度方向交替設(shè)置的第一子組和第二子組，所述第一子組和所述第二子組中均包括沿所述IGBT散熱模組的寬度方向間隔設(shè)置的多個散熱柱。24.—種IGBT模組，其特征在于，包括:IGBT芯片和根據(jù)權(quán)利要求1-22中任一項(xiàng)所述的IGBT散熱模組，所述IGBT芯片設(shè)置在所述覆銅板上。
【文檔編號】H01L23/367GK205430850SQ201520975051
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年11月30日
【發(fā)明人】林信平, 徐強(qiáng)
【申請人】惠州比亞迪實(shí)業(yè)有限公司