[發明專利]冷卻槽、冷卻器和功率模塊組件

有效

• 申請號: 201580060107.8
• 申請日: 2015-11-19
• 公開（公告）號: CN107078109B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 弗蘭克·伍爾夫-托克;羅納德·艾西爾;賴納·海內肯;弗蘭克·奧斯特瓦爾德;克勞斯·奧利森;拉爾斯·波爾森
• 申請（專利權）人: 丹佛斯硅動力有限責任公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張啟程

本發明披露了一種冷卻槽，該冷卻槽包括非平坦表面，該非平坦表面圍繞冷卻槽的開口配置有基本上向內遞減的高度。在非平坦表面上形成了在冷卻槽的開口周圍延伸的至少一個支撐線。在功率模塊的基板被附接到冷卻槽的非平坦表面上之后，該至少一個支撐線與基板接觸。此外，本發明還披露了一種包括冷卻槽的冷卻器和一種包括冷卻器的功率模塊組件。

發明背景

發明領域

本發明涉及一種具有用于功率模塊的支撐點的冷卻槽、一種包括冷卻槽的冷卻器以及一種包括冷卻器的功率模塊組件。

相關技術的說明

用于功率模塊的開放式液體冷卻器的冷卻槽一般具有用于將要附接到其上的功率模塊的支撐表面。這種支撐表面一般被安排成在冷卻表面的周邊周圍延伸并且具有用于固持多個密封元件的裝置和用于固持多個緊固元件(例如，緊固螺釘)的裝置。于是典型地使用密封件將功率模塊的基板螺釘擰緊到周圍支撐表面上。

根據如在圖1中示出的專利申請US 20140204533，冷卻槽11的周圍支撐表面11a典型地基本上被配置在與基板12平行的平面上。密封件13被壓縮在冷卻槽11與基板12之間以密封冷卻槽11的開口。

如在圖2中示出的，根據專利申請US 20140204533，支撐表面21a還可以可選擇性地配置有向內指向的負梯度，以便為基板22提供令人期望的抵靠密封件23的預張力并且減少對于被安排在基板22上的陶瓷基底的任何斷裂風險。

在US 20140204533中給出的有關一般背景技術和有待解決的具體問題的說明也對本發明有效。

取決于有待冷卻的功率模塊的設計，支撐表面必須被構造得非常精確。基本上與基板平行構造的支撐表面在基板相對較薄的情況下可能致使通過密封件和螺釘將彎曲扭矩施加到基板上，這引起基板的曲率，在極限情況下導致附接到其上的陶瓷斷裂。

向內指向的負梯度不得不借助于適當的處理步驟以非常高的成本生產并且就其非常小的傾斜角度方面而言只能以高難度進行控制。

發明概述

已經作出了本發明以克服或緩和現有技術中的以上缺點中的至少一個方面。

根據本發明的一個方面，提供了一種冷卻槽，該冷卻槽包括非平坦表面，該非平坦表面圍繞該冷卻槽的開口配置有基本上向內遞減的高度。在非平坦表面上形成了在冷卻槽的開口周圍延伸的至少一個支撐線。在功率模塊的基板被附接到冷卻槽的非平坦表面上之后，該至少一個支撐線與基板接觸。

在本發明的以上示例性實施例中，在基板被附接到冷卻槽的非平坦表面上之后，基板與形成在冷卻槽上的至少一個支撐線(而不是冷卻槽上的周圍支撐表面)發生接觸。以此方式，在本發明中，無需在冷卻槽上生產具有向內指向的負梯度的周圍支撐表面，由此極大地減少了制造冷卻槽的難度和成本。

在優選實施例中，非平坦表面包括在冷卻槽的開口周圍延伸的至少一個臺階，并且該至少一個支撐線中的每一者由相應臺階的邊緣線構成。

在這個示例性實施例中，在冷卻槽上形成該至少一個支撐線是特別簡單的，從而進一步減少了制造冷卻槽的難度和成本。

在優選實施例中，冷卻槽包括形成在非平坦表面上的兩個支撐線，并且這兩個支撐線彼此間隔開一定的水平距離和一定的豎直距離，從而使得在基板被附接到冷卻槽的非平坦表面上之后，基板具有向內指向的負梯度。

在這個示例性實施例中，現有技術中的周圍支撐表面被減少成兩個周圍支撐線。以此方式，被做成彼此在一定距離處延伸的兩個支撐線被安排在不同的高度處并且給安排在其上的模塊的基板施加令人期望的預張力。因此，減少了制造冷卻槽的難度和成本。

在另一個優選實施例中，冷卻槽包括被形成在非平坦表面上的單個支撐線，并且在基板被附接到非平坦表面上并且與冷卻槽的該單個支撐線發生接觸之后，該基板具有向內指向的負梯度。