[實用新型]一種模塊化的IGBT液冷板

有效

• 申請號: 201720810798.5
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN207021255U
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 李東方;周吉勇
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;廣東文軒熱能科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/473
• 分類號: H01L23/473;H01L23/16
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙)44268
• 代理人: 劉文求

技術領域

本實用新型涉及電子器件散熱技術，尤其涉及的是一種模塊化的IGBT液冷板。

背景技術

隨著電子器件封裝的熱流密度越來越大，單一通道的冷板結構很難滿足其散熱要求，對于中尺度的冷板結構設計，多通道冷板結構越來越受研究者的青睞。隨著新能源行業的發展，IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管或者大功率開關器件）作為大功率的開關器件逐漸得到廣泛的使用，IGBT模塊主要是對一系列芯片的封裝，內部的芯片為IGBT芯片和二極管芯片，在實際工作過程中經常伴有高的熱流密度，因此IGBT模塊的失效主要是過熱失效，IGBT模塊內部的熱量及時的散出是當前解決的關鍵性問題。由于冷板結構簡單，結構緊湊，效率高，熱載荷范圍廣，但隨著芯片的熱流密度不斷擴大，單一通道冷板結構不再滿足其散熱要求。

傳統的IGBT模塊冷板結構多為串聯S型單通道冷板結構或多通道冷板結構，即流道的主要拓撲結構為S型，通常只針對特定的IGBT模塊數進行冷板結構設計。傳統流道存在以下缺點：（1）S型串聯的單通道或多通道結構中，進出口壓力沿程損失較大，會引起較大的壓降，因此對液冷系統循環泵的功率要求高，所需要的成本相應增大（2）傳統冷板結構對于進出口流道過長的情況容易引起冷板表面較大的溫差，容易導致熱應力分布不均而失效；（3）傳統冷板結構只是針對一定數量的IGBT模塊設計，當模塊數量增加或減少，需要再重新設計冷板結構，沒有很好的通用性。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種模塊化的IGBT液冷板，旨在通過所述IGBT液冷板使每個IGBT模塊下面的通道流量分布均勻，液冷板表面具有良好的均溫性，進出口壓降控制在合理范圍內，散熱功率高，對于其它數目的IGBT模塊冷板結構設計有很好的通用性，使整個流道結構加工方便，整體密封性好。

本實用新型解決技術問題所采用的技術方案如下：

一種模塊化的IGBT液冷板，其中，所述模塊化的IGBT液冷板包括：

設置于IGBT模塊下端面的基板；

所述基板上端串聯設置有供冷卻液流通對所述IGBT模塊進行冷卻的第一液流槽和第二液流槽；

所述第一液流槽連通設置有一進液流道，所述第二液流槽連通設置有一出液流道；

所述第一液流槽與所述第二液流槽通過一中間液流道連接；

所述第一液流槽和第二液流槽均由多個大小相同的液流槽并聯組成；

所述基板上方設置有一用于對IGBT模塊進行密封的密封圈；

所述基板上方設置有一將所述基板和密封圈進行蓋合的蓋板。

優選方案中，所述的模塊化的IGBT液冷板，其中，所述進液流道與所述出液流道設置為對稱結構。

優選方案中，所述的模塊化的IGBT液冷板，其中，所述液流槽中部設置有多個間距相同的翅片，所述翅片用于將流經所述液流槽的冷卻液分為多個通道。

優選方案中，所述的模塊化的IGBT液冷板，其中，所述液流槽在放置所述IGBT模塊的進口部位設置一用于調節IGBT模塊之間流量分布不均勻、并增加液冷板表面均溫性的倒角。

優選方案中，所述的模塊化的IGBT液冷板，其中，所述IGBT模塊中的芯片分布在中間多通道區域的正上方；所述液流槽一端設置有若干個導流片，所述導流片用于控制冷卻液集中在發熱芯片正下方的多通道區域來增大換熱效率。

優選方案中，所述的模塊化的IGBT液冷板，其中，所述導流片數量為6個，所述導流片的間距相同且與多通道中翅片的間距相等。

優選方案中，所述的模塊化的IGBT液冷板，其中，所述基板上端面在所述IGBT模塊的芯片布置區域設置有若干個局部擾流結構，以增加基板對流動于液流槽內流體的擾流性能。

優選方案中，所述的模塊化的IGBT液冷板，其中，所述局部擾流結構包括：圓形結構、方形結構或者菱形結構。

優選方案中，所述的模塊化的IGBT液冷板，其中，所述基板和蓋板之間通過螺釘進行連接；

所述基板和蓋板采用高導熱系數的鋁板、銅鋁復合板或鋁合金型材加工而成。