CN205231046U - 一种半导体高功率模块散热器及散热结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种半导体高功率模块散热器及散热结构，包括半导体高功率模块和与之固定在一起的散热器，散热器为半导体高功率模块散热器，半导体高功率模块散热器包括铝质导热基板，铝质导热基板的一表面上一体成型有向外延展的导热鳍片，铝质导热基板上与导热鳍片相对的一表面上通过键合的方式固定连接有一块与铝质导热基板平行设置的铜板，半导体高功率模块焊接固定在半导体高功率模块散热器的铜板上。本实用新型结构简单，通过铜板与铝质导热基板键合连接的方式，减小了热阻，使得导热性能更好，提高了对半导体高功率模块的散热效果，使半导体高功率模块运行更加稳定，使用寿命得到提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体器件散热领域，具体涉及一种半导体高功率模块散热器及散热结构。
背景技术
电子电路中，随着集成度的不断提高和体积的逐步缩小，使得原来占用较大空间的电子设备逐渐缩小，但其内部单位体积的发热量却不断增大。半导体高功率模块因发热量大而极易导致温度过热问题，如果散发的热量不能及时排除，则半导体高功率模块的运行状态和使用寿命会受到很大的影响。
为保证半导体高功率模块的工作温度满足使用要求，通常会对半导体高功率模块设置散热器。通常来说铜的导热性能比较好，热阻更低，散热性能更好。但是铜的价格也比较贵，另外重量也较重，通常采用价格便宜的铝质散热器来替代铜质散热器，而半导体高功率模块上的导热板很难与铝质散热器进行焊接，因此现有技术中半导体高功率模块和散热器进行安装的时候，通常采用螺栓对半导体高功率模块上的导热板与铝质散热器进行固定连接，其接触面涂抹有导热硅胶。但是导热硅胶导热系数低，容易老化干结，就会增加接触热阻，同时会阻碍半导体高功率模块热量的传递到散热器上，影响半导体高功率模块的正常工作。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种热阻小，导热性能好，提高半导体高功率模块运行的稳定性和使用寿命的半导体高功率模块散热器及散热结构。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
一种半导体高功率模块散热器，包括铝质导热基板，所述铝质导热基板的一表面上一体成型有向外延展的导热鳍片，其特征在于：所述铝质导热基板上与所述导热鳍片相对的一表面上通过键合的方式固定连接有一块与所述铝质导热基板平行设置的铜板。
在本实用新型中，通过在低温下使铜板和铝质导热基板键合来达到固定连接的目的，使铜板和铝质导热基板结合稳固。另外键合后可以通过铜板直接与半导体高功率模块进行焊接，这样半导体高功率模块产生的热量直接通过铜板传递到铝质导热基板，降低了热阻，提高了对半导体高功率模块的导热性能，使半导体高功率模块的热量能够及时散发出去，提高了半导体高功率模块运行的稳定性和使用寿命。
作为优化，所述铜板的厚度为0.05～0.3mm，所述铜板与所述铝质导热基板的键合层厚度为10～50μm。铜板的厚度薄，使用量较小，有利于对成本进行控制，同时还降低了重量。
作为优化，所述铜板远离所述铝质导热基板一侧侧面的平整度为0.04～0.08mm。有利于热阻的降低，提高导热性能。
作为优化，所述铜板的截面面积小于所述铝质导热基板的截面面积。进一步减小铜的使用量，有利于对成本进行控制，和降低重量。
作为优化，所述铝质导热基板为纯铝基板、合金铝基板、压铸铝基板中任意一种。这几种铝质导热基板分别与铜板键合后不仅能够直接与半导体高功率模块上的导热板进行焊接，同时也降低了热阻，能够为半导体高功率模块提供良好的散热环境。
本实用新型还进一步提供了一种半导体高功率模块的散热结构包括半导体高功率模块和与之固定在一起的散热器，所述散热器为半导体高功率模块散热器，所述半导体高功率模块焊接固定在所述半导体高功率模块散热器的铜板上；所述半导体高功率模块为IGBT、可控硅模块、固态继电器、整流器或固态调压器中任意一种。IGBT或可控硅模块等半导体高功率模块在工作的时候会产生大量的热量，直接通过铜板将这些热量传递到铝质导热基板上，再通过导热鳍片散发到空气中，有效了解决了IGBT或可控硅模块散热效果不好的问题。
综上所述，本实用新型的有益效果在于：本实用新型结构简单，通过铜板与铝质导热基板键合连接的方式，解决了传统连接方式中导热硅胶导热系数低、老化干结、热阻增加的问题。减小了半导体高功率模块产生的热量在传递中的热阻，使得导热性能更好，提高了对半导体高功率模块的散热效果，使半导体高功率模块运行更加稳定，使用寿命得到提高。
附图说明
为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1所示，本实施方式中的半导体高功率模块散热结构，包括半导体高功率模块1和与之固定在一起的散热器，所述散热器为半导体高功率模块散热器，所述半导体高功率模块散热器包括铝质导热基板2，所述铝质导热基板2的一表面上一体成型有向外延展的导热鳍片3，所述铝质导热基板2上与所述导热鳍片3相对的一表面上通过键合的方式固定连接有一块与所述铝质导热基板2平行设置的铜板4，所述半导体高功率模块1焊接固定在所述半导体高功率模块散热器的铜板4上；所述半导体高功率模块1为IGBT。
本具体实施方式中，所述铜板4的厚度为0.05～0.3mm，所述铜板4与所述铝质导热基板2的键合层厚度为10～50μm。
本具体实施方式中，所述铜板4远离所述铝质导热基板2一侧侧面的平整度为0.04～0.08mm。
本具体实施方式中，所述铜板4的截面面积小于所述铝质导热基板2的截面面积。
本具体实施方式中，所述铝质导热基板2为纯铝基板。
在具体实施的过程中，所述IGBT，以及其他类型的可控硅模块、固态继电器、整流器及固态调压器等半导体高功率模块通过锡焊固定连接在所述铜板4上。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围。
Claims (6)
1.一种半导体高功率模块散热器，包括铝质导热基板，所述铝质导热基板的一表面上一体成型有向外延展的导热鳍片，其特征在于：所述铝质导热基板上与所述导热鳍片相对的一表面上通过键合的方式固定连接有一块与所述铝质导热基板平行设置的铜板。
2.根据权利要求1所述的一种半导体高功率模块散热器，其特征在于：所述铜板的厚度为0.05～0.3mm，所述铜板与所述铝质导热基板的键合层厚度为10～50μm。
3.根据权利要求1所述的一种半导体高功率模块散热器，其特征在于：所述铜板远离所述铝质导热基板一侧侧面的平整度为0.04～0.08mm。
4.根据权利要求1所述的一种半导体高功率模块散热器，其特征在于：所述铜板的截面面积小于所述铝质导热基板的截面面积。
5.根据权利要求1所述的一种半导体高功率模块散热器，其特征在于：所述铝质导热基板为纯铝基板、合金铝基板、压铸铝基板中任意一种。
6.一种半导体高功率模块散热结构，包括半导体高功率模块和与之固定在一起的散热器，其特征在于：所述散热器为权利要求1-5任一所述的半导体高功率模块散热器，所述半导体高功率模块焊接固定在所述半导体高功率模块散热器的铜板上；所述半导体高功率模块为IGBT、可控硅模块、固态继电器、整流器或固态调压器中任意一种。
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2015
- 2015-12-31 CN CN201521124512.5U patent/CN205231046U/zh active Active
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