CN204857704U - 功率模块的散热连接结构 - Google Patents

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李晨
张银
王晓宝
赵善麒
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Abstract

本实用新型涉及一种功率模块的散热连接结构,包括功率模块以及散热器和铝板,所述铝板的两侧设置有安装孔,紧固件穿过铝板上的安装孔与散热器连接,至少两个功率模块的DBC基板固定在铝板,且各功率模块沿铝板横向排列设置。本实用新型结构简单,安装空间小,能满足较高密度功率模块的散热要求。

Description

功率模块的散热连接结构
技术领域
本实用新型涉及一种功率模块的散热连接结构,属于功率模块制造技术领域。
背景技术
功率模块主要由铜底板、覆金属陶瓷基板(DBC基板)、半导体芯片以及电极端子和壳体构成,数个功率半导体芯片,如MOSFET或IGBT芯片以及二极管芯片被集成并被焊接于或被粘贴于覆金属陶瓷基板的金属层上,同时电极端子也焊接在覆金属陶瓷基板的金属层上并穿出壳体与外部设备连接,将输入的直流电转变为三相交流电输出,而广泛用于工业控制如电气传动、电机控制等、UPS、汽车驱动和混合动力、太阳能、风能、焊机、感应加热、医疗机械、消费类电子如空调等以及机车牵引和有源滤波等诸多领域。
目前大多数的功率模块的散热结构见图1所示,功率模块2下部的覆金属陶瓷基板(DBC板)焊接在铜底板上,再将铜底板固定在散热器1上,将功率模块工作中所产生的热量通过铜底板迅速并被下部的散热器1吸受,并由散热器1对流而散出。但随着技术的发展,对功率模块的功率密度和可靠性能的要求也越来越高。现有的功率模块存在一个较大瓶颈是:是一个覆金属陶瓷基板(DBC)焊接在铜底板上,且铜底板上设有定位孔,通过紧固件将铜底板将功率模块安装在散热器上,由于功率模块底部采用铜底板,在散热时产生高的热阻,与铝材相比比热小,热逃逸速度较慢,不能满足密度较高的功率模块的散热要求。其次,由于一个铜底板安装在一个散热器上,占用了很大的空间,无法在集成化、体积要求小的场所作用。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单,安装空间小,能满足密度较高的功率模块的散热要求的功率模块的散热连接结构。
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连接结构,其特征在于:包括功率模块以及散热器和铝板,所述铝板的两侧设置有安装孔,紧固件穿过铝板上的安装孔与散热器连接,至少两个功率模块的DBC基板固定在铝板,且各功率模块沿铝板横向排列设置。
本实用新型将功率模块底部的DBC基板直接固定在铝板,而铝板两侧的安装孔,因此可将通过紧固件将铝板直接安装在散热器上,使功率模块上本身无需开定位孔。另一方面由于DBC基板直接作为功率模块上的底板而固定在铝片上,省去了原结构中的铜底板,节省成本和工艺流程,缩减功率模块的体积,通过铝板能迅速将其所吸收的热量通过散热器散出,起到快速散热的作用,而减少功率模块热阻,有效地降低了功率模块在长期工作中的热应力,提高了功率模块的工作可靠性。本实用新型将两个以上的功率模块固定在铝板上,能将多个功率模块沿铝板横向排列设置在同一块铝板上,而能提高功率模块的功率密度,并能满足密度较高的功率模块的散热要求。
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描述。
图1是现有功率模块的散热连接结构的示意图。
图2是本实用新型功率模块的散热连接结构的示意图。
图3是本实用新型铝板结构的示意图。
其中:1—散热器,2—功率模块,3—铝板,4—安装孔,5—弧形槽孔,6—通孔。
具体实施方式
见图2、3所示,本实用新型的功率模块的散热连接结构,包括功率模块2以及散热器1和铝板3,本实用新型的功率模块2由半导体芯片、电极以及各器件焊接在DBC基板的金属层上以形成所需的电路,铝板3的两侧设置有安装孔4,紧固件穿过铝板3的安装孔4与散热器1连接,本实用新型为了使铝板3既能可靠的连接在散热器1上,且使铝板3能紧贴在散热器1的主体上,铝板3在各安装孔4的外侧设有弧形槽孔5,且弧形槽孔5朝向功率模块2一侧。见图2、3所示,本实用新型在铝板3的每侧设有一个安装孔4或两个安装孔4,而各安装孔4的外侧均设有弧形槽孔5。
见图2所示,本实用新型至少两个功率模块2底部的DBC基板固定在铝板3,功率模块2底部的DBC基板通过导热胶粘接在铝板3上,且各功率模块2沿铝板3横向排列设置,由于功率模块2上不再设有安装孔4,因此可缩小功率模块2的安装空间,因功率模块2横向并排设置在一个铝板3上,使多个功率模块2可实现模块集成化,并通过铝板3迅速将热量导至散热器1,适用于不同的控制场所。
见图3所示,本实用新型铝板3在与功率模块2的连接部位按序排列有多个通孔6,本实用新型铝板3上的通孔6为纵横排列设置,或纵横相错排列设置,导热胶设置在通孔内,将铝板3与散热器1可靠粘接。

Claims (5)

1.一种功率模块的散热连接结构,其特征在于:包括功率模块(2)以及散热器(1)和铝板(3),所述铝板(3)的两侧设置有安装孔(4),紧固件穿过铝板(3)上的安装孔与散热器(1)连接,至少两个功率模块(2)的DBC基板固定在铝板(3),且各功率模块(2)沿铝板(3)横向排列设置。
2.根据权利要求1所述的功率模块的散热连接结构,其特征在于:所述铝板(3)在与功率模块(2)的连接部位按序排列有多个通孔(6)。
3.根据权利要求2所述的功率模块的散热连接结构,其特征在于:所述的铝板(3)上的通孔(6)为纵横排列设置,或纵横相错排列设置。
4.根据权利要求1所述的功率模块的散热连接结构,其特征在于:所述铝板(3)在各安装孔(4)的外侧设有弧形槽孔(5)。
5.根据权利要求4所述的功率模块的散热连接结构,其特征在于:所述的弧形槽孔(5)朝向功率模块(2)一侧。
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