[發明專利]用于散熱的兩相傳熱裝置

在審

• 申請號: 202011179637.3
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112747620A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: A·佩特羅夫;J·雅奇莫維奇;M·伯姆;B·阿戈斯蒂尼;D·托雷辛
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: F28D15/04
• 分類號: F28D15/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 郭帆揚;金飛

1.一種功率半導體模塊(26)，包括功率半導體裝置(28)和傳熱裝置(10)，其中，所述傳熱裝置(10)適于通過傳熱介質而從所述功率半導體裝置(28)散熱，

其中，所述兩相傳熱裝置(10)包括主體(12)，其中，所述主體(12)由本體材料(14)形成，包括多維空洞網絡(16)，并且在增材制造過程中形成，并且/或者所述主體(12)形成為單件式構件，

其中，所述多維空洞網絡(16)包括空洞，并且適于容納所述傳熱介質，

其中，所述多維空洞網絡(16)適配成使得所述傳熱介質沿著穿過所述主體(12)的路徑(20)的流動基于由所述多維空洞網絡(16)對所述傳熱介質施加的毛細管作用沿著所述路徑(20)的變化；

其中，所述空洞具有處于第一尺寸范圍內的尺寸，并且所述空洞具有處于第二尺寸范圍內的尺寸，并且其中，所述空洞的尺寸分布表現出至少兩個截然不同的最大值。

2.根據權利要求1所述的功率半導體模塊(26)，其中，所述空洞在所述主體(12)中布置成使得所述本體材料(14)和/或主體(12)的密度和/或孔隙度的變化沿著穿過所述主體(12)的所述路徑(20)實現。

3.根據權利要求1或2所述的功率半導體模塊(26)，其中，所述空洞具有處于第一尺寸范圍內的尺寸，其中，所述空洞在所述主體(12)中布置成使得所述空洞的尺寸的變化沿著穿過所述主體(12)的所述路徑(20)實現。

4.根據權利要求2或3中任一項所述的功率半導體模塊(26)，其中，沿著所述路徑(20)的密度變化、孔隙度變化和/或尺寸變化包括連續變化和/或不連續變化。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的功率半導體模塊(26)，其中，所述傳熱介質包括水、氨、甲醇、乙醇、異丙醇、乙胺、戊烷、丙酮和/或制冷劑流體。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的功率半導體模塊(26)，其中，所述本體材料(14)包括從由包括下者的群組選擇的化合物或其混合物：銅、青銅、黃銅、CuCrZr、CuNiSi(Cr)、1xxx/2xxx/6xxx系列鋁、AlSi7Mg、AlSi10Mg、AlSi12、銅鎳鐵合金、Al6061、A20X、Al-Cu、鈦、Ti6Al4V、316L鋼、17-4PH鋼、Inconel618合金、Inconel725合金和/或馬氏體時效鋼。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的功率半導體模塊(26)，其中，所述主體(12)包括封閉件(24)，其中，所述封閉件(24)基于所述本體材料(14)并且對于所述傳熱介質而言不可滲透。

8.一種用于生產根據權利要求1至7中任一項所述的功率半導體模塊(26)的方法，包括以下的步驟：

a)由本體材料(14)形成主體(12)，其中，所述主體(12)包括多維空洞網絡(16)，其中，所述多維空洞網絡(16)包括空洞并且適于容納傳熱介質，其中，所述主體(12)形成為使得所述傳熱介質沿著穿過所述主體(12)的路徑(20)的流動基于由所述多維空洞網絡(16)對所述傳熱介質施加的毛細管作用沿著所述路徑(20)的變化；

其中，所述主體(12)通過使用增材制造過程而生產，并且/或者所述主體(12)形成為單件式構件。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，所述主體(12)包括封閉件(24)，其中，所述封閉件(24)基于所述本體材料(14)并且對于所述傳熱介質而言不可滲透，并且其中，所述主體(12)中所述封閉件(24)與所述多維空洞網絡(16)一起在單個制造步驟中形成。

10.根據權利要求8至9中任一項所述的方法，其中，在步驟a)之后，所述方法包括另外的步驟b)，其中，步驟b)包括以所述傳熱介質填充所述多維空洞網絡(16)的至少一部分。