[發明專利]一種適用Pin-Fin功率半導體模塊的冷卻水道結構

有效

• 申請號: 201810132794.5
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108133920B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 李磊;張雷;黃全安
• 申請（專利權）人: 蘇州綠控新能源科技有限公司
• 主分類號: H01L23/473
• 分類號: H01L23/473
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司 32293
• 代理人: 杜丹盛

本發明提供了一種適用Pin?Fin功率半導體模塊的冷卻水道結構，其通過優化的流道設計，保證整個功率半導體模塊達到一致的冷卻效果，保證了功率半導體模塊的整體壽命。其包括水道殼體，所述水道殼體所形成的內腔內平行布置有進液腔、冷卻腔、出液腔，所述冷卻腔的長邊的兩側分別布置有所述進液腔、出液腔，功率半導體模塊的底部Pin?Fin引腳的下端部分置于所述冷卻腔內均勻布置，所述進液腔的一端設置有進液接口，所述出液腔的外壁設置有出液接口，所述進液接口和所述進液腔的連接區域設置有第一導向區域，所述第一導向區域對應于液體流向的后方設置有N塊進液導向板，所述進液導向板的高度方向覆蓋進液的液體的高度區域。

技術領域

本發明涉及冷卻水道結構的技術領域，具體為一種適用Pin-Fin功率半導體模塊的冷卻水道結構。

背景技術

現有的Pin-Fin功率半導體模塊的冷卻水道，靠近流道入口部分冷卻效果好，靠近流道出口部分冷卻效果差，長期不均衡散熱不利于功率半導體模塊的整體壽命。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種適用Pin-Fin功率半導體模塊的冷卻水道結構，其通過優化的流道設計，保證整個功率半導體模塊達到一致的冷卻效果，保證了功率半導體模塊的整體壽命。

一種適用Pin-Fin功率半導體模塊的冷卻水道結構，其特征在于：其包括水道殼體，所述水道殼體所形成的內腔內平行布置有進液腔、冷卻腔、出液腔，所述冷卻腔的長邊的兩側分別布置有所述進液腔、出液腔，功率半導體模塊的底部Pin-Fin引腳的下端部分置于所述冷卻腔內均勻布置，所述進液腔的一端設置有進液接口，所述出液腔的外壁設置有出液接口，所述進液接口和所述進液腔的連接區域設置有第一導向區域，所述第一導向區域對應于液體流向的后方設置有N塊進液導向板，所述進液導向板的高度方向覆蓋進液的液體的高度區域，每塊所述進液導向板包括液體面域方向引流部分、液體進入出液腔引流部分，每塊所述進液導向板的液體面域方向引流部分沿著所述進液腔的寬度方向布置、將進液腔的寬度方向所流入的液體劃分為(N+1)個區域，每塊所述液體進入出液腔引流部分沿著所述進液腔的長度方向布置、將進液腔的長度方向所流入的液體劃分為(N+1)個區域，所述冷卻腔對應于所述進液腔、出液腔的側部為敞開區域。

其進一步特征在于：

所述進液導向板包括M塊一級進液導向板、(N-M)塊二級進液導向板，所述一級進液導向板的液體面域方向引流部分具體為沿著進液腔長度方向平行布置的第一平行板，M塊所述相鄰的第一平行板將第一導向區域后方所對應的進液腔的寬度方向區域所流入的液體劃分為(M+1)個第一區域，每個所述第一區域根據情況選擇布置對應數量的二級進液導向板，位于同一第一區域內的所述二級進液導向板的液體面域方向引流部分布置于前一塊所述一級進液導向板的第一平行板的末端后方、且順次布置；

所述出液腔對應于所述進液接口的同一端面的連接處設置有出液接口；

所述出液腔內布置有和進液導向板數量相同的N塊出液導向板，每塊所述出液導向板包括液體面域方向出液引流部分、液體流出出液腔引流部分，每塊所述出液導向板的液體面域方向出液引流部分沿著所述出液腔的寬度方向布置、將出液腔的寬度方向所流入的液體劃分為(N+1)個區域，每塊所述液體流出出液腔引流部分沿著所述出液腔的長度方向布置、將進液腔的長度方向所流入的液體劃分為(N+1)個區域；

優選地，所述出液導向板包括M塊一級出液導向板、(N-M)塊二級出液導向板，所述出液導向板的布置位置和對應的進液導向板的位置位于關于所述冷卻腔的寬度方向中心軸對稱布置，確保整個冷卻水道的水流順暢均勻；

每塊所述進液導向板的液體面域方向引流部分、液體進入出液腔引流部分之間的過渡部分為圓弧過渡；

每塊所述出液導向板的液體面域方向出液引流部分、液體流出出液腔引流部分之間的過渡部分為圓弧過渡；