[發明專利]電路模塊水冷器及IGBT功率模塊

有效

• 申請號: 201710454674.2
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107241889B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 陳康;文松
• 申請（專利權）人: 深圳市迅凌科技有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 廣東國欣律師事務所 44221
• 代理人: 李文

本發明屬于散熱技術的一種電路模塊水冷器，由面蓋和底座構成，底座開設有內腔，內腔由面蓋封裝。將面蓋與電路模塊連接，使電路模塊產生的熱能通過面蓋傳入內腔里面的流體，流體將熱能帶走從而起到對電路模塊的散熱功能，熱量傳導路徑短，接觸熱阻低，具有高效傳熱和散熱效果，廣泛應用于大功率模塊散熱，尤其適合于大功率IGBT電力電子器件上的水冷卻方式，如各種電焊機、戶外工控設備、高鐵電氣大功率IGBT等。

技術領域

本發明屬于散熱技術，具體是涉及電路元器件散熱部件。

背景技術

自大功率半導體IGBT、MOSFET模塊在電子工程廣泛應用以來，使用時即面臨對熱源表面采取冷卻方式來解決散熱問題，目前市面上以下幾種傳統的散熱方式：

1、采用插片式風冷散熱器貼合在功率模塊上散熱，散熱器自身從熱源傳熱經鋁板再到插片，因插片與鋁板之間連接工藝導致熱阻過大，傳輸路徑復雜，散熱效率不高，成本也高。

2、鋁板內加工內流道再貼合在功率模塊上散熱，此種水冷器面臨加工鋁板工件過大，必須上大型CNC加工設備，或采用大型深孔加工設備加工，導致加工難度達，產品自身重量過重，不易搬運。且在加工水道時不能一次成型成S型流道，導致加工過程穿透鋁水冷器，再堵入一端，造成不漏水的風險，且增大流阻，因為此方式水冷器成本也過高。

3、鋁板加工S槽，埋入預彎好的銅管，在鋁板與銅管間隙中填入導熱材料；此水冷器具有鋁工件過大，必須上大型CNC加工設備，具加工S槽與銅管之間配合工藝上難控制，具填入導熱材料具有固化工藝，造成由熱源傳導進冷卻液的路徑中過多層次，具銅管面積過少，無法快速有效解決散熱。

發明內容

針對現有技術存在的問題與不足，本發明的目的是提供一種散熱效率高的電路模塊水冷器。

為了實現以上目的，本發明采用的技術方案是：一種電路模塊水冷器，由面蓋和底座構成，所述底座開設有用于容納換熱流體的內腔，內腔由面蓋封裝；將面蓋與電路模塊連接，使電路模塊產生的熱能通過面蓋傳入內腔里面的流體，流體將熱能帶走從而起到對電路模塊的散熱功能。

進一步地，底座的內腔中或/和面蓋的內側設置至少一塊散熱單元。

所述底座的內腔設置至少一塊分流片，起導流作用及起支撐作用。

所述面蓋與底座的內腔之間設置散熱單元，散熱單元與分流片的各種組合布局形成不同結構形式的流道，以適應不同散熱場合。

所述底座的內腔開設有管接口，在管接口處或在管接口軸線上設置分流片。

所述散熱單元由若干翅片構成，翅片之間的間隙可依流體工況作調整；翅片分列兩組，兩列翅片之間形成中間流道，每列翅片的側邊與底座的內腔的側壁之間形成側邊流道。

所述水冷器的面蓋的內側面設置散熱單元，底座的管接口處設置導流塊；底座的內腔設置C型分流墻，起分流作用，同時，起支撐散熱單元和面蓋的作用，以增強水冷器整體強度；底座的內腔的中部且位于型分流墻的中部具有一導流斜面；散熱單元與分流墻之間設置C型分流片，C型分流片中間開設有槽口；電路模塊工作時，水冷器的內腔通入流體，經過導流塊，沿著導流斜面進入C型分流片的槽口處的散熱單元的中部，最后從分流墻處散熱單元的兩側流出。

所述多個水冷器通過連接管實現串聯，以及通過連接管與總管的連接實現并聯組合。

所述多個水冷器布置于基板上，且多個獨立式水冷器通過連接管實現串聯，以及通過連接管與總管的連接實現并聯組合。

本發明采用的另一技術方案是：一種IGBT功率模塊，包括IGBT功率模塊本體，其特征在于：所述IGBT功率模塊本體與上述任一權利要求所述的電路模塊水冷器連接，IGBT功率模塊本體的熱能傳至電路模塊水冷器內部的流體，從而起到散熱作用。