[發明專利]具有大功率半導體模塊和冷卻裝置的結構、冷卻系統以及制造該結構的方法

有效

• 申請號: 201410258530.6
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN104347545B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: K·帕拉哈;R·波普
• 申請（專利權）人: 賽米控電子股份有限公司
• 主分類號: H01L23/473
• 分類號: H01L23/473;H01L23/367;H01L21/02
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

1.一種具有大功率半導體模塊(2)和冷卻裝置(3)的結構(1)，其中，該冷卻裝置(3)構成為具有方形的主體(30)和第一側邊元件(40)的流體冷卻裝置，該主體具有相互平行設置的第一主面和第二主面(300、301)、第一側面和第二側面(302、303)以及第一縱面和第二縱面(304、305)，其中，該大功率半導體模塊(2)設置在該第一主面(300)上并與該主體(30)導熱連接，其中，多個冷卻通道(32)從該第一側面(302)朝向該第二側面(303)延伸穿過該主體(30)，該第一側邊元件(40)緊密地貼靠在該主體(30)的第一側面(302)上并且具有面向該第一側面(302)的凹槽(42)，該冷卻通道(32)連通到該凹槽中并且該凹槽構成用于該冷卻通道(32)的連接空間，其中，該主體(30)在該第一縱面(304)上具有第一流體接口(34)，其中，該第一流體接口(34)過渡到第一連接通道(36)，該第一連接通道以在30°到75°之間的第一角度(α)在該第一側面(302)上排出并且在第一入口(38)連通到第一連接空間(420)。

2.根據權利要求1所述的結構，其中，所述第一連接通道(36)在所述第一流體接口(34)的過渡部具有第一寬度(362)和第一橫截面，并且在所述第一連接空間(420)的第一入口(38)上具有第二寬度(372)和第二橫截面，其中，所述第二橫截面具有第一橫截面的75％至125％的面積。

3.根據權利要求2所述的結構，其中，所述第一橫截面、第二橫截面或兩個橫截面均構成為圓形。

4.根據權利要求2所述的結構，其中，所述第一流體接口(34)與所述第一側面(302)具有間距(340)，該間距在所述第一寬度(362)的0.5至5倍之間。

5.根據上述權利要求中任一項所述的結構，其中，所述第一連接通道(36)具有直的、垂直于第一縱面(304)的第一通道部段(360)和直的第二通道部段(370)，該第二通道部段以第一角度(α)從該第一側面(302)連通到所述第一連接空間(420)中，并且，該第一和第二通道部段(360、370)具有過渡區域(364)。

6.根據權利要求1至4中任一項所述的結構，其中，所述冷卻通道(32)具有第三寬度(320)和相互等距離的間距(322)，該間距是該第三寬度的0.2至3倍。

7.根據權利要求6所述的結構，其中，所述第一入口(38)與相鄰的冷卻通道(32)具有間距(324)，該間距是冷卻通道相互間的間距(322)的0.5至5倍。

8.根據權利要求1至4中任一項所述的結構，其中，所述第一側邊元件(40)的凹槽(42)具有U形的第三橫截面。

9.根據權利要求8所述的結構，其中，所述第三橫截面具有在長度上恒定的面積并且從從屬于第一入口的側面持續或非持續地減小。

10.根據權利要求1至4中任一項所述的結構，其中，所述主體(30)關于其中間平面(9)對稱地構造并具有第二流體接口(54)，其中，該第二流體接口(54)過渡到第二連接通道(56)中，該第二連接通道以在30°和75°之間的第二角度在第二側面(303)上排出并且在第二入口連通到第二側邊元件(60)的第二連接空間。

11.根據權利要求10所述的結構，其中，所述第一和第二流體接口(34、56)在所述主體(30)的縱向方向上并排地設置。

12.一種冷卻系統(10)，其具有兩個根據權利要求1至9中任一項所述的結構，其中，

這兩個結構借助各自的第二側面(303)相互平行且鏡像對稱地設置，并且借助額外的連接裝置彼此連接。