[發明專利]帶一體成型針式水冷盒的大功率元器件

有效

• 申請號: 201210221944.2
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102740661A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 周斌;吳斌;張俊武
• 申請（專利權）人: 昆山谷捷金屬制品有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及散熱器大功率元器件的散熱，尤其涉及一種帶一體成型針式水冷盒的大功率元器件。

背景技術

隨著電子產業的迅速發展，大功率元器件(IGBT)越來越多的應用于電子產業上。由于大功率元器件(IGBT)在工作的過程當中會發熱，產生熱量，如果不能及時的將產生的熱量散發出去，就會直接影響到大功率元器件的正常工作，甚至可能直接影響到大功率元器件的使用壽命。

在現有技術當中，通過將大功率元器件與鎢銅板進行連接，使得大功率元器件產生的熱量通過鎢銅板導出去，但是這種技術還是具有一些缺點的。

1、鎢銅板的主要成份為貴重金屬鎢(80％-85％)、銅(20％-15％)，導致整個鎢銅板的材料成本過高，推廣性較低。

2、鎢銅材料的硬度非常的高，對鎢銅板進行加工的時候，都需要用到特別的刀具，而且加工過程當中所產生的金屬(銅)屑會粘在刀具上，減少了刀具的壽命，同時還存在著成品率低的問題，使得加工成本高。

3、雖然鎢銅板的導熱性能非常好了，散熱的效果也不錯，但是大功率元器件產生的熱量太多，所以鎢銅板還是無法達到一個足夠好的散熱效果。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供了帶一體成型針式水冷盒的大功率元器件，其包括元器件本體和水冷盒，

元器件本體包括導熱面，

水冷盒包括底座和密封蓋板，底座可以采用純銅或者純鋁材料制作，底座上凹設有容置腔，密封蓋板覆蓋于底座上，容置腔位于密封蓋板下方，底座的一端設有與容置腔相通的入水口和出水口，冷卻水從入水口流入，并從出水口流出，

元器件本體的導熱面與水冷盒的底座緊密接觸。

其有益效果是，元器件本體由于正常工作會產生大量的熱量，由于導熱面與底座是緊密接觸的，所以由于熱傳遞的原因，熱量會通過導熱面傳遞到水冷盒的底座上，然后從入水口通入冷卻水，冷卻水進入容置腔后與底座進行熱交換，被加熱后的冷卻水攜帶熱量后再從出水口排出，從而實現良好的散熱效果。底座采用純銅或者純鋁材料制作，可以保證良好的導熱效果，同時，銅和鋁的熱阻也較低，散熱效果好。通過水冷盒可以將大功率元器件產生的熱量及時的散發出去。

在一些實施方式中，容置腔內部設有復數根散熱柱，所述散熱柱與所述底座是采用鍛壓工藝一體成型的。其有益效果是，通過設置復數根散熱柱，可以增大冷卻水與水冷盒的接觸面積，散熱效果更好。同時散熱柱與底座采用一體成型結構，散熱柱與底座為一體的，熱傳導不會出現阻斷，可以更好的保證導熱效果。

在一些實施方式中，底座上容置腔的外圍設有環型凹槽，環型凹槽內設有密封圈。其有益效果是，使得底座與密封蓋板之間實現良好的密封效果，保證容置腔內的冷卻水不會泄露出來。

在一些實施方式中，容置腔內還設有一個或者多個用于控制水流的方向的隔板。其有益效果是，通過隔板來控制水流的方向，使得水流流過整個容置腔。

在一些實施方式中，隔板將容置腔隔成供水流通過的連續的流道。由此，通過隔板可以使水流不易形成死角，而提高傳熱效率，使熱交換更充分。

在一些實施方式中，底座上設有入水口和出水口，入水口設于流道的一頭，出水口設于流道的另一頭。其中入水口和出水口可以是一個也可以是多個。

在一些實施方式中，所述入水口和出水口的內側壁上均設有內螺紋。其有益效果是，在入水口和出水口上連接管道的時候，可以通過螺紋連接，連接效果好，不會出現滲漏。

在一些實施方式中，還包括有螺絲柱，底座四周設有多個螺絲孔，所述密封蓋板上設有與所述螺絲孔相對應的通孔，密封蓋板通過螺絲柱固定在底座上。其有益效果是，通過螺絲柱實現密封蓋板與底座之間的緊密連接，連接效果好。

在一些實施方式中，散熱柱為圓柱體，散熱柱與底座為一體成型結構，二者均為純鋁制成，散熱柱的高度與相臨散熱柱之間的間隙比例最大為50∶1。其有益效果是，將散熱柱做成圓柱狀其表面積更大，所以散熱面積也就更大，散熱效果就更好。

在一些實施方式中，散熱柱為菱形結構，使水流通過菱形散熱柱時產生擾流，使熱阻降低，提高散傳熱效率，散熱柱的高度與相臨散熱柱之間的間隙比例最大為50∶1。其有益效果是，通過將散熱柱的截面設置成菱形，可以使得冷卻水的流速更緩慢一些，利于冷卻水在水冷盒內停留更長的時間，散熱效果更加好。

附圖說明

圖1為本發明一實施方式帶一體成型針式水冷盒的大功率元器件的結構示意圖。

圖2為圖1所示水冷盒的結構示意圖。