CN203607388U - 功率模块的散热机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种功率模块的散热机构，包括一个散热主体，散热主体包括底座以及顶板和隔板形成两个以上独立的冷却腔，底座下部设有与各自冷却腔相通的下管接头，顶板上部设有与各自冷却腔相通的上管接头，各冷却腔的前部具有散热主体的安装面，第一功率模块或/和转接板密封安装在各自对应的安装面上，第二功率模块密封安装在转接板上。本实用新型合理、简单，通用性好，使用灵活性方便,能将多类型功率模块集中式安装和散热，且散热效果稳定，能适应功率模块通用化、集中化和多样化的发展趋势。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种功率模块的散热机构，属于功率模块技术领域。
背景技术
半导体功率模块主要包括铜基板、覆金属陶瓷基板、半导体芯片以及电极端子和壳体。在半导体功率模块在工作过程中，半导体芯片所产生的热量能通过铜基板并传递至其下部的散热器上，将半导体芯片内的热量散出。但随着技术的发展，功率器件的功率越来越高，半导体芯片的功耗也在逐渐增加，往往半导体芯片所产生的热量也越来越大，因此需要及时将半导体芯片的热量散出。目前功率模块在后序的安装空间很小，加之配合使用的功率模块封装形式多样化以及多数量功率模块的使用，都使得功率模块的密度逐渐在整加，这也对功率模块的外部散热条件提出了较高的要求。
目前对于功率模块散热机构一种采用常规的翅片式的散热器，将散热器连接在铜基板的底部，一方面散热器的高度较高，因此会增加功率器件的安装高度，使其体积较大，对于一些狭小的安装空间，则不能适用。尤其用户在使用时需要将多个标准的功率模块进行组合，需要设计较大尺寸散热器以分别放置多个功率模块，不仅占用空间大，而且这种结构的散热器也限制了功率模块的应用。另一结构的散热机构是将风扇与散热器进行组合，但这种结构的散热机构也针对单独的功率模块，不仅需要占用较大的空间，而且也不能适应功率模块通用化、集中化和多样化的发展趋势。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构合理、简单，通用性好，使用灵活性方便,能将多类型的功率模块集中安装和散热，且散热效果稳定的功率模块的散热机构。
本实用新型为达到上述目的的技术方案是：一种功率模块的散热机构，其特征在于：包括一个散热主体，所述散热主体包括底座以及顶板和隔板形成两个以上独立的冷却腔，底座下部设有与各自冷却腔相通的下管接头，顶板上部设有与各自冷却腔相通的上管接头，各冷却腔的前部具有散热主体的安装面，第一功率模块或/和转接板密封安装在各自对应的安装面上，第二功率模块密封安装在转接板上。
本实用新型的散热主体设有两个以上独立的冷却腔，散热主体各冷却腔构成一个安装面，故在散热主体上能形成两个以上立体的安装面，将第一功率模块或/转接板安装在各自的安装面上，而第二功率模块通过转接板再安装在散热主体上，因此能将不同型号和尺寸的多类功率模块集中安装在散热主体上，通过上、下管接头将外部的冷却介质通入各冷却腔内，通过冷却介质强制对各功率模热块在工作中所产生的热量进行强制散热，结构合理、简单，本实用新型不仅能增加功率模块的散热面积，来提高散热效果，而且散热效果稳定。本实用新型将散热主体设计有多个安装面，在一个散热主体上能安装尺寸相同或尺寸不相同的多类功率模块，可将多类功率模块立体安装在散热主体上，具有较好的通用性，能大幅度节约安装空间，也增加了功率模块组合的数量和组合的灵活性，方便用户的后序安装，能适应功率模块通用化、集中化和多样化的发展趋势。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。
图1是本实用新型功率模块的散热机构的结构示意图。
图2是图1的A向结构示意图。
图3是本实用新型功率模块的散热机构打开第一盖板的结构示意图。
图4是本实用新型功率模块的散热机构拆除第二盖板及两侧和第一盖板的结构示意图。
其中：1—第一功率模块，2—散热主体，2-1—上管接头，2-2—上连接座，2-3—顶板，2-4—封板，2-5—支脚，2-6—绕流板，2-7—隔板，2-8—底座，2-9—前密封槽，2-10—下管接头，2-11—安装面，2-12—下连接座，3—紧固件，4—第一盖板，5—转接板，5-l—转接连接座，6—第二功率模块，7—第二盖板，8—第一密封圈，9—第二密封圈。
具体实施方式
见图1～4所示，本实用新型的功率模块的散热机构，包括一个散热主体2。本实用新型的散热主体2包括底座2-8以及顶板2-3和隔板2-7形成两个以上独立的冷却腔，通过多个隔板2-7将散热主体2形成多个冷却腔。本实用新型见图1～4所示，底座2-8和顶板2-3的中部固定有封板2-4，各隔板2-7与封板2-4连接后形成两个以上独立的冷却腔，故能在一个散热主体2上形成多个立体的冷却单元。本实用新型的底座2-8、顶板2-3以及封板和隔板2-7可整体制作，或底座2-8、顶板2-3以及封板2-4和隔板2-7分体安装，底座2-8下部设有至少三个支脚2-5，该支脚2-5可为固定的支脚，或为可调式的支脚。本实用新型底座2-8下部设有与各自冷却腔相通的下管接头2-10，顶板2-3上部设有与各自冷却腔相通的上管接头2-1，本实用新型各冷却单元采用上进水和下出水，散热主体2的各上管接头2-1分别通过管路与各自对应的电磁阀连接；本实用新型的各冷却单元还可采用下进水和上出水，散热主体2的各下管接头2-10分别通过管路与各自对应的电磁阀连接，使每个冷却单元都有独立的电磁阀控制进水，可视具体的散热要求，开通的电磁阀的数量。
见图1～4所示，本实用新型各冷却腔的前部具有散热主体2的安装面2-11，第一功率模块1或/和转接板5密封安装在各自对应的安装面2-11上，第二功率模块6密封安装在转接板5上，散热主体2在没有安装第一功率模块1或/和转接板5的其它安装面2-11上，还密封安装有第一盖板4，一方面可保持散热机构的整体美观，另一方面，也可以通入冷却介质而间接对第一功率模块1或/和安装在转接板5上的第二功率模块6进行冷却。本实用新型的散热主体2呈三边以上的棱柱形，且棱柱形的中部为通孔，散热主体2上设有3～8安装面2-11，见图1、2所示，本实用新型的散热主体2六棱柱形，散热主体2上设有六个安装面2-11，可将多个功率模块集中安装在该散热主体2上并进行冷却。
见图2～4所示，本实用新型在各冷却腔的两隔板2-7上相错设有三个以上的绕流板2-6，将冷却腔相隔形成弯形的液体流道，通过各绕流板2-6以延长冷却介质在各冷却腔内的时间，对功率模块的热量能进行充分交换，而提高散热效率。
见图1～3所示，本实用新型底座2-8下部设有与各自冷却腔对应的下连接座2-12，顶板2-3上部设有与各自冷却腔对应的上连接座2-2，散热主体2的安装面2-11上设有第一前密封槽2-9，或第一功率模块1的背面设有后密封槽，第一密封圈8安装在第一前密封槽2-9或后密封槽内，第一功率模块1通过紧固件3安装在上连接座2-2和下连接座2-12上，将第一功率模块1密封安装在散热主体2的安装面2-11上。
见1、2、和4所示，本实用新型底座2-8下部设有与各自冷却腔对应的下连接座2-12，顶板2-3上部设有与各自冷却腔对应的上连接座2-2，转接板5设有至少一个窗口，转接板5在窗口的两侧分别设有转接连接座5-1，散热主体2的安装面2-11上设有第一前密封槽2-9，或转接板5上的背面设有后密封槽，第一密封圈8安装在第一密封槽2-8内，转接板5通过紧固件3安装在上连接座2-2和下连接座2-12上。见图1、2所示，实用新型的转接板5上设有2～3个窗口，转接板5位于窗口还设有第二前密封槽，第二密封圈9安装在第二前密封槽内，第二功率模块6或/和第二盖板7通过紧固件3安装在转接连接座5-1上，方便将转接板5密封安装在安装面2-11上，同时也将第二功率模块6或/和第二盖板7密封安装在转接板5上，通过转接板5能安装不同的功率模块。见图1所示，本实用新型的转接板5上设有两个窗口，两个第二功率模块6密封安装在转接板5上；或见图2所示，该转接板5上的两个窗口一个用安装第二功率模块6，而没有安装第二功率模块6的窗口则密封安装第二盖板7，本实用新型将第一功率模块1第二功率模块6以及更多个尺寸不同的多类功率模块集中安装在散热主体2上并进行散热，安装方式灵活方便，能满足多品种的功率模块的安装，也为后序安装功率模块留下空间。
Claims (8)
1.一种功率模块的散热机构，其特征在于：包括一个散热主体（2），所述散热主体（2）包括底座（2-8）以及顶板(2-3)和隔板（2-7）形成两个以上独立的冷却腔，底座（2-8）下部设有与各自冷却腔相通的下管接头（2-10），顶板(2-3)上部设有与各自冷却腔相通的上管接头（2-1），各冷却腔的前部具有散热主体（2）的安装面（2-11），第一功率模块（1）或/和转接板（5）密封安装在各自对应的安装面（2-11）上，第二功率模块（6）密封安装在转接板（5）上。
2.根据权利要求1所述的功率模块的散热机构，其特征在于：所述散热主体（2）在没有安装第一功率模块（1）或/和转接板（5）的其它安装面（2-11）上，还密封安装有第一盖板（4）。
3.根据权利要求1所述的功率模块的散热机构，其特征在于：所述各冷却腔的两隔板（2-7）上相错设有三个以上的绕流板(2-6)，将冷却腔相隔形成弯形的液体流道。
4.根据权利要求1所述的功率模块的散热机构，其特征在于：所述的底座（2-8）下部设有与各自冷却腔对应的下连接座（2-12），顶板(2-3)上部设有与各自冷却腔对应的上连接座（2-2），散热主体（2）的安装面（2-11）上设有前密封槽，或第一功率模块（1）的背面设有后密封槽，第一密封圈（8）安装在前密封槽（2-9）或后密封槽内，第一功率模块（1）通过紧固件（3）安装在上连接座（2-2）和下连接座（2-12）上。
5.根据权利要求1所述的功率模块的散热机构，其特征在于：所述的底座（2-8）下部设有与各自冷却腔对应的下连接座（2-12），顶板(2-3)上部设有与各自冷却腔对应的上连接座（2-2），所述的转接板（5）设有至少一个窗口，转接板（5）在窗口的两侧分别设有转接连接座(5-1)，散热主体（2）的安装面（2-11）上设有前密封槽（2-9）或转接板（5）上的背面设有后密封槽，第一密封圈（8）安装在前密封槽（2-9）内，转接板（5）通过紧固件（3）安装在上连接座（2-2）和下连接座（2-12）上。
6.根据权利要求4所述的功率模块的散热机构，其特征在于：所述的转接板（5）位于窗口处还设有第二前密封槽，第二密封圈（9）安装在第二前密封槽内，第二功率模块（6）或/和第二盖板（7）通过紧固件（3）安装在转接连接座(5-1)上。
7.根据权利要求1所述的功率模块的散热机构，其特征在于：所述的散热主体（2）呈三边以上的棱柱形，且棱柱形的中部为通孔，散热主体（2）上设有3～8安装面（2-11）。
8.根据权利要求1所述的功率模块的散热机构，其特征在于：所述散热主体（2）的各下管接头（2-10）或各上管接头（2-1）分别通过管路与各自对应的电磁阀连接。
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