CN202871774U - 一种储导散一体化的大功率电子器件 - Google Patents

一种储导散一体化的大功率电子器件 Download PDF

Info

Publication number
CN202871774U
CN202871774U CN 201220595580 CN201220595580U CN202871774U CN 202871774 U CN202871774 U CN 202871774U CN 201220595580 CN201220595580 CN 201220595580 CN 201220595580 U CN201220595580 U CN 201220595580U CN 202871774 U CN202871774 U CN 202871774U
Authority
CN
China
Prior art keywords
electronic device
power electronic
aluminum enclosure
foamed aluminium
supporting construction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN 201220595580
Other languages
English (en)
Inventor
刘晓东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Energy Research (beijing) Steady-State Heat And Mass Transfer Technology Research Institute Co Ltd
Original Assignee
State Energy Research (beijing) Steady-State Heat And Mass Transfer Technology Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Energy Research (beijing) Steady-State Heat And Mass Transfer Technology Research Institute Co Ltd filed Critical State Energy Research (beijing) Steady-State Heat And Mass Transfer Technology Research Institute Co Ltd
Priority to CN 201220595580 priority Critical patent/CN202871774U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202871774U publication Critical patent/CN202871774U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种储导散一体化的大功率电子器件，其特征在于包括：具有导热与散热功能的真空相变均温板（8）；具有储热导热功能的金属板（88），安装在真空相变均温板上；安装在所述金属板上的大功率电子器件芯片（9）；真空相变均温板包括：内部具有空腔（6）的封闭铝壳体；烧结在铝壳体内壁表面上的泡沫铝；填充在空腔（6）内的工作介质；以及设置在铝壳体外侧上并与其一体成型的散热翅片（7）。使得大功率电子器件的散热效率增强，避免了电子器件的热积聚，提高了电子器件的峰值工作性能；同时真空相变均温板体积小、重量轻，易于与电子器件组合。

Description

一种储导散一体化的大功率电子器件
技术领域
本实用新型涉及大功率的电子器件，尤其涉及储、导、散一体化的大功率电子器件。
背景技术
随着大功率电子器件的大规模应用，其散热问题一直受到大家的关注。大功率电子器件是由多个开关管组成，受到金属材料传热性能的限制，例如铜(390W/m·k)，大功率电子器件的壳温与结温仍存在较大的温差。而冷端希望和环境温度有较大的温差，以提高散热器的换热性能；而大功率电子器件的结温不可以太高，对于大多数大功率电子器件结温限制在125℃。因此降低管芯到壳体的温差是最为有效的办法。
发明内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种储、导、散一体化的大功率电子器件，使得电子器件散热效率高。
为实现本实用新型的上述目的，提供以下技术方案：
一种储导散一体化的大功率电子器件，包括：具有导热与散热功能的真空相变均温板；具有储热导热功能的金属板，安装在所述真空相变均温板上；安装在所述金属板上的大功率电子器件芯片。
优选地，真空相变均温板包括：内部具有空腔的封闭铝壳体；烧结在铝壳体内壁表面上的泡沫铝；填充在空腔内的工作介质；以及设置在铝壳体外侧上并与其一体成型的散热翅片。
优选地，所述金属板为具有高的体积比热和高的导热系数的金属板。
优选地，大功率电子器件是绝缘栅双极型晶体管（IGBT），所述金属板安装在所述封闭铝壳体内侧。
优选地，大功率电子器件是金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)，所述金属板安装在所述封闭铝壳体内侧。
此外，还包括所述铝壳体内壁上的支撑结构，所述泡沫铝上设置有供所述支撑结构穿过的通孔。
优选地，铝壳体包括下铝壳体和封盖在下铝壳体上的上铝壳体。
优选地，下铝壳体包括基板和围绕在基板缘上并由基板的一个侧面向上延伸的侧壁；其中，侧壁顶部宽度小于底部宽度；基板的外侧面一体成型有所述散热翅片，基板的内侧面上设置有所述支撑结构。
优选地，支撑结构的顶部宽度小于底部宽度。
优选地，上铝壳体为平板状，封盖在所述侧壁的顶部，上铝壳体设置有供所述支撑结构顶部穿过的通孔，所述金属板安装在上铝壳体上。
优选地，泡沫铝包括：下泡沫铝，安装在所述下铝壳体的所述侧壁的底部和基板上，下泡沫铝上设置有供所述支撑结构穿过的通孔；上泡沫铝；安装在所述上铝壳体上，上泡沫铝上设置有供所述支撑结构穿过的通孔；其中，上泡沫铝与下泡沫铝连接成整体。
本实用新型的有益效果体现在以下方面：
本实用新型将大功率电子器件芯片安装储热金属板上，然后将储热金属板安装在真空相变均温板上，使得大功率电子器件的散热效率增强，避免了电子器件的热积聚，提高了电子器件的峰值工作性能；同时真空相变均温板体积小、重量轻，易于与电子器件组合。
附图说明
图1是本实用新型的储导散一体化的大功率电子器件的示意图；
图2是本实用新型的下铝壳体的结构效果图；
图3是本实用新型的上铝壳体的结构效果图；
图4是本实用新型的泡沫铝的结构效果图；
图5是本实用新型将泡沫铝与上、下铝壳体烧结在一起的结构效果图；
图6是本实用新型的真空相变均温板的结构效果图；
图7是本实用新型的真空相变均温板的剖视示意图；
附图标记说明：1-下铝壳体；2-上铝壳体；3-下泡沫铝；4-上泡沫铝；5-支撑结构；6-空腔；7-散热翅片；8-真空相变均温板；88-金属板；9-大功率电子器件芯片；10-基板；11-侧壁；20-通孔；21-安装孔；30-底板；31-侧板；32-通孔；40-通孔。
具体实施方式
图1是本实用新型的储导散一体化的大功率电子器件的示意图；如图1所示，本实用一种储导散一体化的大功率电子器件，包括：具有导热与散热功能的真空相变均温板8；具有储热导热功能的金属板88，安装在真空相变均温板上；安装在金属板88上的大功率电子器件芯片9的。大功率电子器件芯片9与金属板88、真空相变均温板8成为一体，作为整体使用，使得大功率电子器件芯片9产生的热量通过金属板88缓冲，真空相变均温板8散出，从而提高电子器件的散热效率，提高电子器件的峰值工作性能。
优选地，真空相变均温板8包括：内部具有空腔6的封闭铝壳体；烧结在铝壳体内壁表面上的泡沫铝；填充在空腔内的工作介质（图中未示出）；以及设置在铝壳体外侧上并与其一体成型的散热翅片。
优选地，金属板88为具有高的体积比热和高的导热系数的实心平金属板，如铜板、钼板等。
优选地，大功率电子器件是金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)，金属板88安装在封闭铝壳体内侧。
优选地，大功率电子器件是绝缘栅双极型晶体管（IGBT），金属板88安装在封闭铝壳体内侧。
本实用新型的铝壳体内壁上设置有支撑结构5，泡沫铝上设置有供支撑结构5穿过的通孔。
如图6、7所示，本实用新型的铝壳体包括下铝壳体1和密封在下铝壳体1上的上铝壳体2。如图2、5（a）所示，下铝壳体1包括基板10和围绕在基板10边缘上并由基板10的一个侧面向上延伸的侧壁11，侧壁11与基板10围成一个下沉槽；其中，侧壁11的顶部形成台阶状（如图7所示），也就是说侧面11的顶部宽度小于底部宽度，使得该下沉槽的顶部开口宽度大于底部开口宽度；基板10的外侧面设置有散热翅片7，基板10的内侧面上设置有支撑结构5，支撑结构5的顶部也形成台阶状，使得支撑结构5的顶部宽度小于底部宽度。如图3、5（b）所示，本实用新型的上铝壳体2为平板状，上铝壳体2上设置有供支撑结构5的顶部穿过的通孔20和用来安装工艺管的安装孔21。当将上铝壳体2封盖在下铝壳体1上时，上铝壳体2支撑在侧壁11和支撑结构5顶部形成的台阶上（如图7所示），从而增加真空相变均温板整体的结构强度。
本实用新型的支撑结构5为设置在基板10的内侧面上的长条形凸起，支撑结构5也可以为圆柱形或其它任意形状。
如图4、7所示，本实用新型的泡沫铝包括下泡沫铝3和上泡沫铝4。其中，如图4（a）所示，本实用新型的下泡沫铝3具有底板30和围绕在底板30边缘上并由底板30的一个侧面向上延伸的侧板31，底板30上设置有供支撑结构5穿过的通孔32，以便当将下泡沫铝3烧结在下铝壳体1上时，使得下泡沫铝3的底板30避开支撑结构5烧结在下铝壳体1的基板10上，下泡沫铝3的侧板31烧结在下铝壳体1的侧壁11上（如图7所示）。如图4（b）所示，本实用新型的上泡沫铝4为平板状，其上设置有供支撑结构5穿过的通孔40，当将上泡沫铝4烧结在上铝壳体2上时，上泡沫铝4上的通孔40与上铝壳体2上的通孔20相对应。上泡沫铝4的宽度与上述下沉槽底部的开口宽度相等，以便当将上泡沫铝4与上铝壳体2形成的整体组装在下铝壳体1上时，如图7所示，上铝壳体2支撑在侧壁11顶部形成的台阶上，而烧结在上铝壳体2上的上泡沫铝4向下伸入该下沉槽内与下泡沫铝3的侧板31顶部对接。在该对接处对上、下泡沫铝进行局部加热，使得上、下泡沫铝连接成整体，上、下泡沫铝便围成空腔6，空腔6内填充有工作介质（图中未示出）。
本实用新型中的金属板88安装在上铝壳体2上，大功率电子器件芯片9产生的热量通过金属板88缓冲，热量被传导至上铝壳体2，空腔6内的工作介质吸收热量后被蒸发为汽态，扩散至整个空腔6。当汽态工作介质接触到下铝壳体1上半部时，由于下铝壳体1上半部温度相对较低，汽态工作介质释放出热量，下铝壳体1上半部吸收的热量由散热翅片7发散到周边的空气中。汽态工作介质释放出热量后重新被冷凝为液态的工作介质，并因本身重力的影响直接往下滴落，或是沿着支撑结构5流回至下半部，或是沿着泡沫铝流回至下半部，以便重新进行上述的吸热-蒸发-冷凝-回流的热交换的过程。
尽管上述对本实用新型做了详细说明，但本实用新型不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本实用新型的原理进行修改，因此，凡按照本实用新型的原理进行的各种修改都应当理解为落入本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种储导散一体化的大功率电子器件，其特征在于包括：
具有导热与散热功能的真空相变均温板（8）；
具有储热导热功能的金属板（88），安装在真空相变均温板上；
安装在金属板上的大功率电子器件芯片（9）。
2.权利要求1所述的大功率电子器件，其特种在于，所述金属板为具有高的体积比热和高的导热系数的金属板。
3.权利要求2所述的大功率电子器件，其特征在于，所述真空相变均温板包括：
内部具有空腔（6）的封闭铝壳体；
烧结在铝壳体内壁表面上的泡沫铝；
填充在空腔（6）内的工作介质；以及
设置在铝壳体外侧上并与其一体成型的散热翅片（7）。
4.如权利要求3所述的大功率电子器件，其特征在于，所述的大功率电子器件是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，所述金属板安装在所述封闭铝壳体内侧。
5.如权利要求3所述的大功率电子器件，其特征在于，所述的大功率电子器件是金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)，所述金属板安装在所述封闭铝壳体内侧。
6.如权利要求4或5所述的大功率电子器件，其特征在于，还包括所述铝壳体内壁上的支撑结构（5），所述泡沫铝上设置有供所述支撑结构（5）穿过的通孔。
7.如权利要求6所述的大功率电子器件，其特征在于，所述铝壳体包括下铝壳体（1）和封盖在下铝壳体（1）上的上铝壳体（2）。
8.如权利要求7所述的大功率电子器件，其特征在于，所述下铝壳体（1）包括基板（10）和围绕在基板（10）边缘上并由基板（10）的一个侧面向上延伸的侧壁（11）；其中，
侧壁（11）顶部宽度小于底部宽度；
基板（10）的外侧面一体成型有所述散热翅片（7），基板（10）的内侧面上设置有所述支撑结构（5）。
9.如权利要求8所述的大功率电子器件，其特征在于，所述支撑结构（5）的顶部宽度小于底部宽度。
10.如权利要求9所述的大功率电子器件，其特征在于，所述上铝壳体（2）为平板状，封盖在所述侧壁（11）的顶部，上铝壳体（2）设置有供所述支撑结构（5）顶部穿过的通孔（20），所述金属板安装在上铝壳体上。
11.如权利要求10所述的大功率电子器件，其特征在于，所述泡沫铝包括：
下泡沫铝（3），安装在所述下铝壳体（1）的所述侧壁（11）的底部和基板（10）上，下泡沫铝（3）上设置有供所述支撑结构（5）穿过的通孔（32）；
上泡沫铝（4）；安装在所述上铝壳体（2）上，上泡沫铝（4）上设置有供所述支撑结构（5）穿过的通孔（40）；
其中，上泡沫铝（4）与下泡沫铝（3）连接成整体。
CN 201220595580 2012-11-13 2012-11-13 一种储导散一体化的大功率电子器件 Expired - Lifetime CN202871774U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201220595580 CN202871774U (zh) 2012-11-13 2012-11-13 一种储导散一体化的大功率电子器件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201220595580 CN202871774U (zh) 2012-11-13 2012-11-13 一种储导散一体化的大功率电子器件

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202871774U true CN202871774U (zh) 2013-04-10

Family

ID=48038467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201220595580 Expired - Lifetime CN202871774U (zh) 2012-11-13 2012-11-13 一种储导散一体化的大功率电子器件

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202871774U (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103413794A (zh) * 2013-08-16 2013-11-27 中国科学院深圳先进技术研究院 一种半导体功率器件的散热封装结构
CN105517409A (zh) * 2014-09-30 2016-04-20 旭德科技股份有限公司 散热模块
CN105636405A (zh) * 2014-11-05 2016-06-01 福特全球技术公司 高度集成的电力电子模块总成
CN105792620A (zh) * 2016-04-29 2016-07-20 广东欧珀移动通信有限公司 芯片、电路板和移动终端
CN105792619A (zh) * 2016-04-29 2016-07-20 广东欧珀移动通信有限公司 散热装置和移动终端
CN105792618A (zh) * 2016-04-29 2016-07-20 广东欧珀移动通信有限公司 一种五金支架和移动终端
CN105873416A (zh) * 2016-04-29 2016-08-17 广东欧珀移动通信有限公司 芯片、电路板和移动终端
CN105873417A (zh) * 2016-04-29 2016-08-17 广东欧珀移动通信有限公司 一种芯片、电路板和移动终端
CN106028741A (zh) * 2016-04-29 2016-10-12 广东欧珀移动通信有限公司 导热管和移动终端
WO2020238213A1 (zh) * 2019-05-30 2020-12-03 深圳市爱能森科技有限公司 相变材料封装结构及储热罐

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103413794A (zh) * 2013-08-16 2013-11-27 中国科学院深圳先进技术研究院 一种半导体功率器件的散热封装结构
CN105517409A (zh) * 2014-09-30 2016-04-20 旭德科技股份有限公司 散热模块
CN105636405A (zh) * 2014-11-05 2016-06-01 福特全球技术公司 高度集成的电力电子模块总成
CN105792620A (zh) * 2016-04-29 2016-07-20 广东欧珀移动通信有限公司 芯片、电路板和移动终端
CN105792619A (zh) * 2016-04-29 2016-07-20 广东欧珀移动通信有限公司 散热装置和移动终端
CN105792618A (zh) * 2016-04-29 2016-07-20 广东欧珀移动通信有限公司 一种五金支架和移动终端
CN105873416A (zh) * 2016-04-29 2016-08-17 广东欧珀移动通信有限公司 芯片、电路板和移动终端
CN105873417A (zh) * 2016-04-29 2016-08-17 广东欧珀移动通信有限公司 一种芯片、电路板和移动终端
CN106028741A (zh) * 2016-04-29 2016-10-12 广东欧珀移动通信有限公司 导热管和移动终端
CN105792620B (zh) * 2016-04-29 2019-06-18 Oppo广东移动通信有限公司 芯片、电路板和移动终端
WO2020238213A1 (zh) * 2019-05-30 2020-12-03 深圳市爱能森科技有限公司 相变材料封装结构及储热罐

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202871774U (zh) 一种储导散一体化的大功率电子器件
CN103531652B (zh) 一种碟式太阳能聚光光伏电池板的冷却装置
CN208093545U (zh) 大功率热管散热装置
WO2022007721A1 (zh) 一种散热器及通信设备
CN202354019U (zh) 一种铝均温板
CN203586155U (zh) 一种大功率led灯具散热器
CN111681999A (zh) 一种真空导热腔均热板及风冷式散热装置
KR101173767B1 (ko) 열 확산 기능을 가지는 복합방열기구
CN110779369A (zh) 一种带毛细结构吹胀式铝均温板
WO2005071747A1 (en) Heat pipe radiator of heat-generating electronic component
CN103157964A (zh) 一种铝烧结均温板的制作方法
CN202974004U (zh) 一种环路热虹吸散热装置
CN102980429A (zh) 一种环路热虹吸散热装置
CN110707250A (zh) 一种翅片式相变散热装置
US20230354557A1 (en) Heat sink and communication device
CN205017777U (zh) 一种波纹散热装置
CN210014475U (zh) 一种散热器、空调室外机和空调器
CN210014478U (zh) 一种散热器、空调室外机和空调器
CN201571152U (zh) 一种液晶电视机的散热结构
CN204062935U (zh) 基于热管技术的led散热器
CN203523223U (zh) 一种基于相变原理的箭载散热冷板
CN203131759U (zh) 纳米流体超导散热器
EP4210444A1 (en) Device heat dissipation method and heat dissipation device
CN105972454B (zh) 一种相变热管式大功率led灯及其散热方法
CN112951777B (zh) 一种GaN基射频器件的封装结构

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20130410