[發明專利]帶有散熱結構的功率模塊基板

無效

• 申請號: 201210146939.X
• 申請日: 2012-05-12
• 公開（公告）號: CN102655732A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 郭清;翟超;汪濤;盛況;谷彤;程士東
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;H01L23/473
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及適合應用于大功率電力半導體模塊、功率控制電路、智能功率組件和高頻開關電源等，具體是涉及一種帶有散熱結構的功率模塊基板。

背景技術

向功率模塊熱源的上表面灌入硅膠，將熱源的下表面通過雙面覆銅板（DBC）和基板連接到散熱器，這種散熱結構可以使功率模塊工作時產生的熱量得到有效的向下消散，從而避免產生過高的結溫，防止功率模塊高溫損壞。基板一般由金屬（如銅或鋁）或者復合材料（如鋁碳化硅）制成，形狀主要為長方體，起到傳熱和支撐的作用。這種以向下散熱為主的散熱結構已成為大功率模塊散熱應用中的主要結構。

由于硅膠的導熱系數很小導致了熱量基本上不從熱源的上面部分散去，就使得整體散熱水平受到限制。隨著對散熱的要求越來越高，這種結構的使用受到明顯的限制。鑒于此，本發明提出一種新的基板結構，可以增強散熱能力，提高散熱水平。

發明內容

本發明的目的在于針對現有基板結構在散熱應用中的不足，提供一種帶有散熱結構的功率模塊基板，這種結構與傳統結構相比，可以使熱量得到更好的消散，從而使模塊整體散熱水平得到提高。

為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案是：

一種帶有散熱結構的功率模塊基板，其特征在于：在原有基板的基礎上，根據DBC板的分布，在DBC板周圍的基板區域附加基板散熱結構，附加的基板散熱結構由銅制成，其內部為中空結構，并且充有冷卻液，該冷卻液通過管路與外部的泵相連接，原有基板與附加的基板散熱結構做在一起作為一個整體。

優選的，所述銅制基板散熱結構為環繞在基板周圍的銅管，銅管與基板之間絕緣。

作為另一種技術方案，一種帶有散熱結構的功率模塊基板，其特征在于：在原有基板的基礎上，根據DBC板的分布，在DBC板周圍的基板區域附加基板散熱結構，附加的基板散熱結構由鋁碳化硅制成，其內部為中空結構，并且充有冷卻液，該冷卻液通過管路與外部的泵相連接，基板與附加的基板散熱結構做在一起作為一個整體。

本發明由于采用了以上結構，具有以下顯著技術效果：

為熱源提供更好的向上散熱路徑，增強向上散熱能力，從而提高了整體散熱水平。

附圖說明

圖1是本發明實施例1的結構示意圖；

圖2是本發明實施例2的結構示意圖。

其中：1-銅制基板散熱結構、2-DBC板、3-泵、4-鋁碳化硅制基板散熱結構。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步描述。

一種帶有散熱結構的功率模塊基板，其特征在于：在原有基板的基礎上，根據DBC板2的分布，在DBC板2周圍的基板區域附加基板散熱結構，其內部為中空結構，并且充有冷卻液，該冷卻液通過管路與外部的泵3相連接，原有基板與附加的基板散熱結構做在一起作為一個整體。

實施例1

本例在銅板的基礎上增加一定尺寸的銅管，即銅制基板散熱結構1，該銅管的尺寸不影響模塊正常的功能，保持與DBC上層銅板的絕緣。將該銅管和銅板做在一起作為一個整體。其中銅管圍繞在兩個DBC板2的周圍，其內部充有冷卻水，并通過管路與模塊外的泵3相連，使得銅管內部的冷卻水可以循環流動，從而帶走熱量。

實施例2

本例在鋁碳化硅基板的基礎上增加一定尺寸的鋁碳化硅制基板散熱結構4，該鋁碳化硅散熱結構的尺寸不影響模塊正常的功能，保持與DBC上層銅板的絕緣。其中鋁碳化硅散熱結構圍繞在三個DBC板2的周圍，其內部充有冷卻油，并且通過管路與外部的泵3相連，使得內部的冷卻油可以循環流動，從而帶走熱量。

最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的具體實施例子，顯然，本發明不限于以上實施例子，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護范圍。